Понижающий импульсный источник питания. Применение трансформатора тока. Демпферы. Силовой диод. Расчет.

Как проектировать понижающий импульсный преобразователь напряжения. Шаг 3. Как применить токовый трансформатор для ограничения тока. Как рассчитать демпфирующие цепочки. Выбор диода (10+)

Понижающий импульсный преобразователь напряжения. Проектирование. Расчет - Шаг 3

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

Трансформатор тока

Схема с токосчитывающим резистором пригодна для относительно небольших токов нагрузки. При больших токах потери на резисторе R7 будут очень большими. Например, при токе нагрузки 10 А и напряжении насыщения база-эмиттер VT1 0.6 В. На резисторе будет рассеиваться 6 Вт. Чтобы избежать этих потерь, можно применить трансформатор тока (см. схему 2). Для нормальной работы токового трансформатора необходимо обеспечить его надежное размагничивание. Для этого токовый трансформатор выполняется на сердечнике с небольшим зазором (мы используем зазор 0.1 мм - это прокладки из папиросной бумаги 0.05 мм толщиной в обоих местах соединения половинок П - образного сердечника). Можно взять П - образный сердечник, намотать нужное количество витков вторичной обмотки, пропустить провод первичной обмотки в окно, собрать сердечник, положив между его половинками слой папиросной бумаги. Внимание! важно направление намотки. Начало обмоток показано на схеме точками. Кроме того должна быть предусмотрена специальная цепь размагничивания VD4, VD5.

Резистор R13 100 Ом.

[Количество витков обмотки L3] = 120 * ([Максимальная средняя сила тока через дроссель L1, А] + [Максимальная амплитуда пульсации тока через дроссель L1, А])

[Напряжение стабилизации стабилитрона VD5, В] = [Напряжение срабатывания защиты, В] * [Максимальный коэффициент заполнения] / (1 - [Максимальный коэффициент заполнения])

Выбирается стабилитрон с напряжением стабилизации, ближайшим большим, чем рассчитанное.

[Обратное напряжение диода VD3, В] = [Напряжение стабилизации стабилитрона VD5, В] + [Напряжение насыщения VD4, В]

[Обратное напряжение диода VD4, В] = [Напряжение срабатывания защиты, В] + [Напряжение насыщения VD3, В]

Демпферы

Чтобы уменьшить электромагнитные помехи, в схеме применяются демпфирующие цепочки. В первой схеме это C10, R12, во второй еще и C11, R14 (эта цепочка демпфирует трансформатор тока). Вообще говоря, чем больше емкость конденсатора в цепочке, тем лучше она подавляет помехи. Но при этом растут потери, а в случае с трансформатором тока еще и снижается четкость срабатывания защиты. В большинстве случаев достаточно выбирать емкость конденсатора вдвое большей, чем емкость демпфируемых элементов. Если помехи получаются слишком большими, емкости можно увеличивать.

[Емкость конденсатора C10, Ф] = 2 * ([Емкость коллектор - эмиттер VT2, Ф] + [Емкость перехода VD2, Ф])

F = 1 / (2 * ПИ * sqrt(([Емкость конденсатора C10, Ф] + [Емкость коллектор - эмиттер VT2, Ф] + [Емкость перехода VD2, Ф]) * [Индуктивность дросселя L1, Гн]))

[Сопротивление резистора R12, Ом] = 1 / (2 * ПИ * [Емкость конденсатора C10, Ф] * F)

[Мощность резистора R12, Вт] = [Емкость конденсатора C10, Ф] * [Максимальное входное напряжение, В] ^ 2 * [Частота работы контроллера D1, Гц]

[Емкость конденсатора C11, Ф] = 2 * ([Емкость перехода VD3, Ф] + [Емкость перехода VD4, Ф])

[Индуктивность обмотки L3, Гн] = 1.257E-9 * [Площадь сечения магнитопровода трансформатора тока, кв. мм] * [Количество витков обмотки L3]^2 / [Зазор в сердечнике трансформатора тока, мм]

F = 1 / (2 * ПИ * sqrt(([Емкость конденсатора C11, Ф] + [Емкость перехода VD3, Ф] + [Емкость перехода VD4, Ф]) * [Индуктивность обмотки L3, Гн])

[Сопротивление резистора R14, Ом] = 1 / (2 * ПИ * [Емкость конденсатора C11, Ф] * F)

[Мощность резистора R14, Вт] = [Емкость конденсатора C11, Ф] * ([Обратное напряжение диода VD3, В] + [Обратное напряжение диода VD4, В]) ^ 2 * [Частота работы контроллера D1, Гц]

Силовой диод

[Обратное напряжение диода VD2, В] = [Максимальное входное напряжение, В]

[Максимальная средняя сила тока через диод VD2, А] = [Максимальная сила тока нагрузки, А] * (1 - [Максимальный коэффициент заполнения])

Следующая формула дает довольно завышенную, но вполне приемлемую для большинства схем оценку.

[Мощность диода VD2, Вт] = [Максимальная средняя сила тока через диод VD2, А] * [Напряжение насыщения диода VD2, В] + ([Максимальная средняя сила тока через дроссель L1, А] - [Максимальная амплитуда пульсации тока через дроссель L1, А]) * [Частота работы контроллера D1, Гц] * [Время рассасывания диода VD2, с] * [Максимальное входное напряжение, В] / 2

(читать дальше...) :: (в начало статьи)

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи. [1] сообщений.

Перечитал множество статей работы с 1156ЕУ3, но так и не понял, как именно задается выходное напряжение. От каких элементов оно зависит? Также буду очень благодарен, если если подскажете, как правильно рассчитать параметры понижающего преобразователя 100в на 28в 1000 Ватт. Заранее огромное спасибо. Читать ответ...