Электротехника Расчет электротехнических устройств

Электротехника

Расчет выпрямителей

Основные положения проектирования
Техническое задание (ТЗ) на проектирование
Энергетическая электроника
Расчет трансформатора выпрямителя
Усилитель постоянного тока
Выбор и расчет схемы силового инвертора
Описание работы СГЭП по структурной схеме
Статические потери на транзисторе
Блок обратной связи
Расчет усилителей мощности
Система стабилизации выходных параметров
Расчет зарядного устройства
Расчет разрядного устройства
Расчет параметров аккумуляторной батареи
Расчет выходного фильтра
Расчет силового трансформатора
Понятие об устройстве
электропитания радиоаппаратуры
Состав и основные параметры выпрямителей
Блока питания
Блок защиты
Трансформаторы
Компенсационный стабилизатор
постоянного напряжения
Стабилизация выпрямленного напряжения и тока
Сглаживание выпрямленного напряжения
Преобразователи напряжения
РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРОВ
МАЛОЙ МОЩНОСТИ
Конструктивный расчет обмоток
ОПРЕДЕЛЕНИЕ  ТОКА ХОЛОСТОГО ХОДА
Магнитопроводы для маломощных
трансформаторов
 

Мощность динамических потерь в транзисторе без учета формирования пауз на переключение достигает значительных величин, и при линейной аппроксимации траектории переключения (рис. 2.11а) определяется выражением [29]:

где  — наибольшее рабочее напряжение на входе инвертора;

 = 10 –4 c — период частоты преобразования.

Статические потери в обратных диодах инвертора, работающего на активно-индуктивную нагрузку, определяются аналогично потерям в транзисторах [29]:

где  = 1В — прямое падение напряжения на диоде (с учетом вольтамперной характеристики);

а = 0,19 — коэффициент, зависящий от глубины модуляции и угла сдвига между напряжением и током;

 = 1 — глубина модуляции;

 = 30° — угол сдвига между напряжением и током;

 = 0,3Ом — дифференциальное сопротивление диода (с учетом вольтамперной характеристики).

Динамические потери в диоде [29]:

где  — заряд восстановления диода, примем равным 10–6 Кл (ТУ диодов 2Д2990А).

Суммарные потери в ключе:

Рп = РVTст + РVT дин + РVDст + РVDдин = 3,0 + 41,5 + 2,2 + 0,55 = 

= 47,25 Вт.

Формирование траектории переключения транзистора, приведенной на рис. 2.12, позволяет значительно уменьшить коммутационные потери мощности и повысить надежность работы инвертора [25].

Рисунок 2.12 — Временная зависимость тока и напряжения ключей

инвертора с использованием цепи формирования траектории

переключения транзисторов

Уменьшение динамических потерь в транзисторе при включении достигается путем последовательного включения в коллекторную цепь индуктивности, шунтированной обратным диодом с последовательно включенным мощным стабилитроном, ускоряющим процесс вывода энергии из индуктивности.

Минимум потерь при включении достигается при выполнении условия [25]:

 Выбираем дроссель Д17-1 с параметрами [Приложение Ж]: L = 0,02 мГн; Iп = 25 А; fгр = 100 кГц; R = 0,015 Ом, диод 2Д245А с параметрами [Приложение С]: Uобр = 400 В; Iп = 10 А; fгр = 200 кГц; стабилитрон Д815А с параметрами [Приложение Т]: Ucт = 5,6 В; Iст max = 1,4 А; Р = 5 Вт.

Расчетная мощность стабилитрона определяется энергией, накопленной во вспомогательной индуктивности, рассчитывается по выражению:

Для уменьшения динамических потерь в транзисторе при его выключении и защиты его от перенапряжений используют RCD-цепь. Суммарные потери в транзисторе и RCD-цепи зависят от величины емкости конденсатора. При отношении времени заряда конденсатора до напряжения источника питания ко времени выключения транзистора, равном , наблюдается минимум динамических потерь, и величина емкости конденсатора определяется из соотношения:

.

Выбираем конденсатор [Приложение Е] К78-2 с емкостью С = 5,6 нФ и UСном = 1000 В.

Диод, включенный последовательно с конденсатором, выбирается из условий максимального импульсного зарядного тока конденсатора, который равен коллекторному току транзистора, и обратного напряжения, прикладываемого к диоду, равного напряжению источника питания. Выбираем диод 2Д230Б, имеющий характеристики [Приложение С]:

Uобр max = 600 В; I имп = 60А; t восст = 0,5 мкс.

Сопротивление зарядного резистора выбирается из условия ограничения тока заряда конденсаторов RCD-цепей на уровне максимально допустимого импульсного коллекторного тока транзистора при коммутации ключей стойки инвертора, работающей на повышенной частоте в режиме х.х. при максимальном напряжении питающей сети. Однако в данной схеме этот ток ограничивается индуктивностью, установленной последовательно с транзистором, на уровне тока нагрузки, следовательно, зарядный резистор не нужен.

порно фото би транс
Электротехника Расчет электротехнических устройств