3. Расчет элементов силовой части

Дано:

Найдём коэффициент трансформации в наихудшем случае (исходя из регулировочной характеристики (2)), при условии, что .

Найдем минимальный коэффициент регулирования:

Расчет индуктивности дросселя Lw1:

Выберем Lw1 с запасом 15мкГн.

Расчёт индуктивности намагничивания трансформатора:

Когда открыт транзистор VT2, к первичной обмотке приложено напряжение E/2. В этот момент ток намагничивания меняется от до . Как правило, индуктивность намагничивания трансформатора выбирают так, чтобы пульсация тока в ней составляла 20% от выходного тока.

Поэтому .

В худшем случае Lmag надо рассчитывать при минимальном выходном токе.

Выберем Lmag с запасом 3.3мкГн.

Расчёт выходной ёмкости.

Рассчитаем выходную ёмкость при максимальной пульсации тока.

Тогда изменение заряда на обкладках конденсатора:

Вычислим емкость с учетом резистивной составляющей:

Выберем С12 с запасом из ряда номиналов Е24 равной 15мкФ

Рассчитаем пульсации с учетом резистивной составляющей:

Рассчитаем конденсаторы C10 и C11 и резисторы R15, R16.

Расчёт ёмкостей произведем так, чтобы пульсация напряжения на них не превышала . А мощность потерь на резисторах не превышала 0,1% от номинальной мощности преобразователя. Во время импульса через параллельное соединение конденсатора и резистора проходит половина пересчитанного к первичной обмотке тока нагрузки (для упрощения пренебрегаем током намагничивания трансформатора и пульсацией тока в дросселе, и резисторе).

Тогда:

Зададим допустимый коэффициент пульсаций: , тогда допустимая амплитуда пульсаций:

Амплитуда пульсации напряжения на конденсаторе составляет половину от :

При этом мощность которая выделяется на данном интервале в резисторе: .

Составим систему для нахождения номиналов:

Зададим пульсации:

Зададим потери в активных сопротивлениях:

Выбираем резисторы и конденсаторы из номинального ряда Е24 с запасом С10=С11=1,6мкФ, R15=R16=82кОм.

Выбор силовых транзисторов VT2 и VT3.

Обратное напряжение, которое прикладывается к транзисторам, составляет напряжение питания. Поэтому транзисторы должны быть выбраны на обратное напряжение Emax=420В. Возьмём с запасом на 450В. Максимальный средний ток, который течёт через транзисторы, равен:

Выберем их на ток не менее 2,5А.

Транзисторы VT2, VT3: IRF820 (Ic = 2,5A, Vces = 500V)

Выбор силовых диодов VD9 и VD10.

Обратное напряжение, которое прикладывается к диодам, составляет:

Выберем диоды на 140В.

Средний ток составляет (работают только на этапе импульса, не учитываем ток намагничивания):

Выберем диоды на 10А.

Диоды VD9, VD10: 10CTQ150PbF (Vrrm=150V, If=10A, Vref=0.73)

Выбор силового диода VD11:

Обратное напряжение составляет:

Выберем на 70В

Средний ток с небольшим допущением можно посчитать:

Берем на 4А.

Диод VD11: 10CTQ150PbF (Vrrm=150V, If=10A, Vref=0.73)