- •1. Преобразователи постоянного напряжения
- •1.1. Основные типы импульсных преобразователей постоянного напряжения
- •Прямоходовой преобразователь постоянного напряжения.
- •Импульсный преобразователь с несколькими выходами.
- •1.2. Двухтактные преобразователи постоянного напряжения в постоянное напряжение с трансформаторной связью нагрузки и питающей сети
- •1.3. Однотактный преобразователь постоянного напряжения I рода
- •1.4. Статический расчет замкнутой системы оппн I
- •1.5. Пример расчета оппн I, работающего в режиме стабилизации выходного напряжения
- •Расчет загрузки элементов схемы и их выбор
- •При этом обязательно надо учитывать возможность выбранного
- •Расчет потерь мощности и кпд [1]
- •1.6. Оценка динамических показателей разомкнутой системы оппнi при скачкообразном изменении нагрузки
- •1.7. Модификации оппн I с промежуточным отводом у обмотки дросселя
- •Тогда пульсации напряжения «от пика до пика»
- •1.8. Характеристики регулятора оппн II
- •1.9. Пример расчета оппн II, работающего в режиме стабилизации выходного напряжения
- •Расчет потерь мощности и кпд преобразователя
- •1.10. Модификации оппн II с промежуточным отводом у обмотки дросселя
- •Импульсные преобразователи постоянного напряжения в постоянное напряжение с трансформаторной связью между нагрузкой и питающей сетью
- •2.1. Двухтактные преобразователи постоянного напряжения в постоянное напряжение
- •2.2. Методика расчета двухтактного преобразователя, выполенного по полумостовой схеме
- •2.3. Методика расчета двухтактного полномостового преобразователя
- •Исходные данные:
- •Расчет промежуточного высокочастотного трансформатора
- •Расчет параметров сглаживающего фильтра
- •3. Прямоходовые и обратноходовые однотактные преобразователи
- •3.1. Однотактный обратноходовой преобразователь
- •3.2. Однотактный прямоходовой преобразователь
- •3.3. Реальные процессы в простейшем ооп
- •3.4. Выбор силового транзистора ооп по напряжению и току
- •3.5. Однотактный преобразователь, выполненный по схеме косого полумоста
- •4. Методика расчета трансформаторов для импульсных преобразователей постоянного напряжения в постоянное напряжение, выполненных по схеме опп
- •4.1. Определение расчетного значения величины магнитной индукции сердечника трансформатора
- •4.2. Вывод расчетных соотношений для определения произведения площадей сердечника магнитопровода Sc и окна Sок
- •4.3. Учет электрических потерь, вызванных поверхностным эффектом
- •4.4. Расчет действующего (среднеквадратичного) значения токов цепей импульсных преобразователей
- •4.5. Конструкция сердечника магнитопровода трансформатора однотактных преобразователей
- •4.6. Типовая серия ферритовых сердечников формы е
- •4.7. Расчет потерь в ферритовом сердечнике магнитопровода трансформатора
- •5. Методика расчета опп
- •5.1. Расчет трансформатора
- •5.2. Расчет параметров сглаживающего фильтра
- •5.3. Выбор транзистора
- •5.4. Выбор диодов vd1 и vd2
- •5.5. Расчет потерь мощности и коэффициента полезного действия опп
- •5.6. Расчет площади радиатора транзистора
- •5.7. Статический расчет замкнутой по напряжению системы
- •6. Однотактный обратноходовой преобразователь
- •6.1. Методика расчета трансформатора обратного хода
- •6.1.1.Определение рабочего диапазона изменения индукции сердечника магнитопровода трансформатора
- •6.1.2.Определение размера сердечника магнитопровода
- •Среднее значение тока первичной обмотки
- •6.1.4. Вычисление немагнитного зазора
- •6.2. Пример расчета однотактного обратноходового преобразователя
- •6.2.1. Расчет трансформатора
- •6.2.2. Выбор транзистора vt1
- •6.2.3. Расчет емкости сглаживающего фильтра
- •6.2.4. Выбор диода
- •6.2.5. Расчет потерь мощности и коэффициента полезного действия ооп
- •6.2.6. Расчет площади радиатора транзистора
- •6.3. Схема управления
- •6.4. Статический расчет замкнутой по напряжению системы
- •6.5. Проверка преобразователя на устойчивость к возмущающим воздействиям
- •6.6. Методика расчета входного фильтра
- •7. Защита преобразователя от сверхтоков и перенапряжений
- •7.1. Защита преобразователя от сверхтока
- •7.2. Защита цепей преобразователя от электромагнитных импульсов (перенапряжений)
- •8. Справочные данные по элементной базе для импульсных преобразователей
- •8.1. Источники питания драйверов
- •8.2. Драйверы m57957l и m57958l
- •8.3. Драйверы фирмы International Rectifier
- •8.4. Справочные данные по диодам
- •8.5. Справочные данные по стабилитронам кремниевым средней мощности
- •8.6. Справочные данные по транзисторам
- •8.7. Справочные данные по отечественным тиристорам
- •8.8. Справочные данные по конденсаторам
- •8.9. Справочные данные по дросселям
- •8.10. Характеристики медных проводов для обмоток трансформаторов и высокоомных манганиновых проводов для электрических шунтов
8.10. Характеристики медных проводов для обмоток трансформаторов и высокоомных манганиновых проводов для электрических шунтов
Таблица 39
Медные обмоточные провода
Провод без изоляции |
Диаметр провода с изоляцией, мм |
||||||
Диаметр по меди (без изоляции), мм |
Сечение расчетное, мм 2 |
Сопротивление 1000 м провода, Ом
|
ПЭЛР-1 (tр=105 ° С) |
ПЭВ-1 |
ПЭЛ |
ПЭЛР-2, ПЭВ-2 ПЭТВ, ПЭТВ-1
|
ПЭЛУ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
0,10 |
0,00785 |
2237 |
0,12 |
0,125 |
0,12 |
0,13 |
0,135 |
0,11 |
0,00950 |
1846 |
0,13 |
0,135 |
0,13 |
0,14 |
0,145 |
0,12 |
0,01131 |
1551 |
0,14 |
0,145 |
0,14 |
0,15 |
0,155 |
0,13 |
0,01327 |
1321 |
0,15 |
0,155 |
0,15 |
0,16 |
0,165 |
0,14 |
0,01539 |
1139 |
0,16 |
0,165 |
0,16 |
0,17 |
0,175 |
0,15 |
0,01767 |
993 |
0,18 |
0,18 |
0,17 |
0,19 |
0,185 |
0,16 |
0,02011 |
872 |
0,19 |
0,19 |
0,18 |
0,20 |
0,195 |
0,17 |
0,02270 |
773 |
0,20 |
0,20 |
0,19 |
0,21 |
0,205 |
0,18 |
0,02545 |
689 |
0,21 |
0,21 |
0,20 |
0,22 |
0,215 |
0,19 |
0,02835 |
619 |
0,22 |
0,22 |
0,21 |
0,23 |
0,225 |
0,20 |
0,031432 |
558 |
0,23 |
0,23 |
0,225 |
0,24 |
0,24 |
0,21 |
0,03464 |
506 |
0,24 |
0,24 |
0,235 |
0,25 |
0,25 |
0,23 |
0,04155 |
422 |
0,26 |
0,27 |
0,255 |
0,28 |
0,27 |
0,25 |
0,04909 |
357 |
0,28 |
0,29 |
0,275 |
0,30 |
0,29 |
0,27 |
0,05726 |
306 |
0,31 |
0,31 |
0,31 |
0,32 |
0,33 |
0,29 |
0,066605 |
265 |
0,33 |
0,33 |
0,33 |
0,34 |
0,35 |
0,31 |
0,07548 |
232 |
0,35 |
0,35 |
0,35 |
0,36 |
0,37 |
0,33 |
0,08553 |
205 |
0,37 |
0,37 |
0,37 |
0,38 |
0,39 |
0,35 |
0,096221 |
182 |
0,39 |
0,39 |
0,39 |
0,41 |
0,41 |
0,38 |
0,1134 |
155 |
0,42 |
0,42 |
0,42 |
0,44 |
0,44 |
0,41 |
0,1320 |
133 |
0,45 |
0,45 |
0,45 |
0,47 |
0,47 |
0,44 |
0,1521 |
115 |
0,48 |
0,48 |
0,49 |
0,50 |
0,51 |
0,47 |
0,1735 |
101 |
0,51 |
0,51 |
0,52 |
0,53 |
0,54 |
0,49 |
0,1886 |
93 |
0,53 |
0,53 |
0,54 |
0,55 |
0,56 |
0,51 |
0,2143 |
85,9 |
0,56 |
0,56 |
0,56 |
0,58 |
0,58 |
0,53 |
0,2206 |
79,5 |
0,58 |
0,58 |
0,58 |
0,60 |
0,60 |
0,55 |
0,23276 |
73,7 |
0,60 |
0,60 |
0,60 |
0,62 |
0,62 |
0,59 |
0,2734 |
64,1 |
0,64 |
0,64 |
0,64 |
0,66 |
0,66 |
0,64 |
0,3217 |
54,5 |
0,69 |
0,69 |
0,69 |
0,72 |
0,71 |
0,69 |
0,3739 |
46,9 |
0,74 |
0,74 |
0,74 |
0,77 |
0,76 |
0,74 |
0,4301 |
40,7 |
0,80 |
0,80 |
0,80 |
0,83 |
0,83 |
0,77 |
0,4657 |
37,6 |
0,83 |
0,83 |
0,83 |
0,86 |
0,86 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
0,86 |
0,5809 |
30,1 |
0,92 |
0,92 |
0,92 |
0,95 |
0,95 |
0,93 |
0,6793 |
25,8 |
0,99 |
0,99 |
0,99 |
1,02 |
1,02 |
1,0 |
0,7854 |
22,4 |
1,08 |
1,08 |
1,08 |
1,11 |
1,11 |
1,08 |
0,9161 |
19,1 |
1,16 |
1,16 |
1,16 |
1,19 |
1,19 |
1,12 |
09852 |
17,8 |
1,20 |
1,20 |
1,20 |
1,23 |
1,23 |
1,16 |
1,057 |
16,6 |
1,24 |
1,24 |
1,24 |
1,27 |
1,27 |
Таблица 40
Высокоомный манганиновой провод для электрических шунтов
Номинальный диаметр проволоки, мм |
Сопротивление 1 м проволоки, Ом |
Номинальный диаметр проволоки, мм |
Сопротивление 1 м проволоки, Ом |
Номинальный диаметр проволоки, мм |
Сопротивление 1 м проволоки, Ом |
0,2 |
13,4-20,5 |
1,1 |
0,44-0,59 |
2,0 |
0,13-0,17 |
0,3 |
5,94-8,45 |
1,2 |
0,37-0,49 |
2,2 |
0,11-0,14 |
0,4 |
3,35-4,71 |
1,3 |
0,31-0,42 |
2,5 |
0,08-0,11 |
0,5 |
2,14-2,95 |
1,4 |
0,27-0,36 |
2,8 |
0,07-0,08 |
0,6 |
1,49-2,0 |
1,5 |
0,24-0,31 |
3,0 |
0,06-0,07 |
0,7 |
1,09-1,48 |
1,6 |
0,21-0,27 |
3,6 |
0,04-0,05 |
0,8 |
0,83-1,12 |
1,7 |
0,18-0,24 |
4,0 |
0,03-0,04 |
0,9 |
0,66-0,86 |
1,8 |
0,16-0,22 |
4,5 |
0,026-0,03 |
1,0 |
0,53-0,72 |
1,9 |
0,15-0,19 |
5,0 |
0,02-0,027 |
Библиографический список
1.Мартынов А.А. Проектирование вторичных источников питания. СПГУАП, 2000г.-107с.
2.Бас А.А., Миловзоров В.П., Мусолин А.К. Источники вторичного электропитания с бестрансформаторным входом. М.:Радио и связь, 1987.160 с.
3.Белопольский И. И. Источники питания радиоустройств. М.:1971. -371с.
4.Интегральные микросхемы: Микросхемы для импульсных источников питания и их применение. -М. ДОДЕКА. 1997 г. 224 с.
5.Электротехнический справочник. В 3 т. Т.3: В 2 кн. Кн.2. Использование электрической энергии / Под общей ред. профессоров МЭИ: И.Н. Орлов и др.-7-е изд., испр. и доп.-М.: Энергоатомиздат, 1988.-616с.
6.Севернс Р., Блум Г. Импульсные преобразователи постоянного напряжения для систем вторичного электропитания: Пер. с англ. Под ред. Л.Е.Смольникова.-М.: Энергоатомиздат, 1988.-294 с.
7.Гончаров А.Ю. Построение импульсных DC-DC преобразователей. Электронные компоненты. №5. 2003г.
8.Зденек Фактор и др. Магнитомягкие материалы в технике связи. Перевод с чешского, М.-Л., издательство «Энергия». 1964г., 312с.
9. Справочник-каталог. Конденсаторы алюминиевые –электролитические, танталовые оксидно-полупроводниковые, ниобиевые оксидно-полупроводниковые, танталовые объемно-пористые. ЭЛЕКОНД. -65с.
10. Костиков В.Г., Никитин И.Е. Источники электропитания высокого напряжения РЭА.-М., Радио и связь, 1986.-200с.: ил.
11.Справочник по преобразовательной технике. Под ред. И.М. Чиженко. К., «Техника», 1978. 447 с.
12.Официальный сайт www.platan.ru.
13. Официальный сайт www.elfa.spb.ru.
14.Ковалев Н.С. Защита цепей питания от электромагнитных импульсов. Электрическое питание №4, 2003г.
Содержание
Принятые в учебном пособии сокращения 3
Введение 4
1.Преобразователи постоянного напряжения 6
1.1.Основные типы импульсных преобразователей постоянного 6
напряжения
1.2.Двухтактные преобразователи постоянного напряжения в
постоянное напряжение с трансформаторной связью нагрузки и
питающей сети (ДППН) 14
1.3.Однотактный преобразователь постоянного напряжения I рода.. 16
1.4.Статический расчет замкнутой системы ОППН I……………….. 26
1.5.Пример расчета ОППН I, работающего в режиме стабилизации
выходного напряжения 30
1.6.Оценка динамических показателей разомкнутой системы ОППНI при
скачкообразном изменении нагрузки ……………………………. 37
1.7.Модификация ОППНI с промежуточным отводом у обмотки
дросселя 39
1.8.Характеристики регулятора ОППН II……………………………….. 42
1.9.Пример расчета ОППН II, работающего в режиме стабилизации выходного напряжения 49
1.10.Модификации ОППН II с промежуточным отводом у
обмотки дросселя… 54
2.Импульсные преобразователи постоянного напряжения в
постоянное напряжение с трансформаторной связью между
нагрузкой и питающей сетью 56
2.1.Двухтактные преобразователи постоянного напряжения в
постоянное напряжение 56
2.2.Методика расчета двухтактного преобразователя,
выполненного по полумостовой схеме……………….. ………… .. 58
2.3.Методика расчета двухтактного полномостового преобразователя……………………… 65
3. Прямоходовые и обратноходовые однотактные преобразователи…. 75
3.1. Однотактный обратноходовой преобразователь………………… 75
3.2. Однотактный прямоходовой преобразователь………………… 77
3.3.Реальные процессы в простейшем ООП 81
3.4.Выбор силового транзистора ООП по напряжению и току…84 3.5.Однотактный преобразователь, выполненный по схеме
косого полумоста 88 4.Методика расчета трансформаторов для импульсных
преобразователей постоянного напряжения в постоянное
напряжение, выполненных по схеме ОПП 89
4.1.Определение расчетного значения величины магнитной
индукции сердечника трансформатора 89
4.2.Вывод расчетных соотношений для определения
произведения площадей сердечника магнитопровода Sс и окна Sок,
т.е. SсSок…… 91
4.3.Учет электрических потерь, вызванных поверхностным
эффектом 97
4.4. Расчет действующего ( среднеквадратичного) значения токов цепей
импульсных преобразователей 100
4.5.Конструкция сердечника магнитопровода трансформатора
однотактных преобразователей………… 102
4.6.Типовая серия ферритовых сердечников формы Е………… 105
4.7.Расчет потерь в ферритовом сердечнике
магнитопровода трансформатора 106
5.Методика расчета ОПП 109
5.1.Расчет трансформатора 110
5.2.Расчет параметров сглаживающего фильтра 112
5.3.Выбор транзистора 117
5.4.Выбор диодов VD1 и VD2 119
5.5.Расчет потерь мощности и коэффициента полезного действия
ОПП 120
5.6.Расчет площади радитора 123
5.7.Статический расчет замкнутой по напряжению системы 124
6.Однотактный обратноходовой преобразователь 127
6.1. Методика расчета трансформатора обратного хода…… . 127
6.1.1.Определение рабочего диапазона изменения индукции
сердечника магнитопровода трансформатора……… 128
6.1.2.Определение размера сердечника магнитопровода 129
6.1.3.Расчет обмоток трансформатора 132
6.1.4.Вычисление немагнитного зазора 135
6.2.Пример расчета однотактного обратноходового преобразователя 135
6.2.1.Расчет трансформатора 136
6.2.2.Выбор транзистора VT1 139
6.2.3.Расчет емкости сглаживающего фильтра 140
6.2.4.Выбор диода 142
6.2.5.Расчет потерь мощности и коэффициента полезного действия
ООП 142
6.2.6.Расчет площади радиатора транзистора 145
6.3. Схема управления 147
6.4.Статический расчет замкнутой по напряжению системы…….. 151
6.5.Проверка преобразователя на устойчивость к возмущающим
воздействиям 153
6.6.Методика расчета входного фильтра……………… 157
7.Защита преобразователя от сверхтоков и перенапряжений…….. 161
7.1.Защита преобразователя от сверхтоков 161
7.2.Защита цепей преобразователя от электромагнитных
импульсов (перенапряжений) 170
8. Справочные данные по элементной базе для импульсных
преобразователей 181
8.1.Источники питания драйверов 181
8.2.Драйверы M57957L и M57958L 184
8.3.Драйверы фирмы International Rectifier 187
8.4 Справочные данные по диодам 190
8.5.Справочные данные по стабилитронам кремниевым средней
мощности 192
8.6.Справочные данные по транзисторам 193
8.7. Справочные данные по отечественным тиристорам 197
8.8.Справочные данные по конденсаторам 198
8.9.Справочные данные по дросселям 206
8.10.Характеристики медных проводов для обмоток
трансформаторов и высокоомных манганиновых проводов
для электрических шунтов 210
Библиографический список 213
Содержание 214
