Полумостовой преобразователь

.

Из справочника [4] выбираем резисторы  :

- С2-23-0.5Вт-51Ом±5%;

- С2-23-0.5Вт-51Ом±5%.

В данной схеме формирователя  импульсов применен бутстрепный  метод управления силовыми транзисторами, который позволяет избежать применения гальванической развязки, а следовательно, снизить массогабаритные параметры схемы. Данный метод организуется с помощью элементов .

 

Величина емкости определяется соотношением:

,

где - величина заряда затвора (равная 650нКл, для выбранного транзистора); - циклическое изменение заряда драйвера (5нКл); - ток потребления каскада микросхемы в статическом режиме (125мкА); - частота работы транзистора; - напряжение питания драйвера; - напряжение на диоде. Выберем [11] диод LL103A:

• Максимальное обратное напряжение  40В;
• Максимальный ток       200мА;
• Прямое падение напряжения на диоде  0.6В.

Таким образом, можно  рассчитать значение емкости:

.

Из справочника [5] выбираем конденсатор:

- К52-1-25В-2.2мкФ±5%.

 

5.5 Расчет вспомогательного источника питания

Вспомогательный источник питания спроектирован на базе микросхем  линейных стабилизаторов напряжения [10]. На выходах ВИПа формируется два гальванически развязанных напряжения по +15В – на драйвер формирователя импульсов и на ШИМ-контроллер. Для обеспечения на выходе постоянного напряжения необходимо, чтобы напряжение на вторичной обмотке трансформатора было более 15В. На вход схемы поступает напряжение:

Рис. 5.11 – Вспомогательный источника питания.

 

Таким образом, можно  рассчитать коэффициент трансформации, задавшись значением напряжения на конденсаторах равным 20В 6

.

Определим параметры  для расчета трансформатора. Ток  потребления микросхемы стабилизатора  составляет 4.4мА, следовательно, можно  рассчитать мощность нагрузки трансформатора:

.

Так как трансформатор  работает на частоте сетевого напряжения (50Гц), следовательно, в качестве магнитного материала необходимо выбирать электротехническую сталь. В качестве магнитного материала  выберем [6] – 3421:

.

 

 

 

Расчет  трансформатора

Исходные данные:

Рассчитаем произведение :

.

     Из справочника [6] выбираем магнитопровод – .

.

Расчет количества витков первичной обмотки:

.

Число витков вторичных  обмоток трансформатора:

.

Определим действующие  токи обмоток трансформатора:

;

;

   .

Определим площадь сечения  проводов обмоток:

  

.

Из справочника выбираем провода [7]:

Для первичной обмотки  – ПЭВ-1   .

Для вторичных обмоток – ПЭВ-1   . 

Проверим коэффициент  заполнения окна

.

Из справочника [5] выбираем конденсаторы:

  - К52-1-25В-0.33мкФ±5%;

  - К52-1-25В-0.1мкФ±5%.

Из справочника [11] выбираем диоды LL103A:

• Максимальное обратное напряжение  40В;
• Максимальный ток       200мА;
• Прямое падение напряжения на диоде  0.6В.

 

 

 

 

6. Заключение

 

В процессе выполнения курсовой работы был спроектирован  источник питания – 1000В, 25А. В разработанной схеме предусмотрена гальваническая развязка выхода источника от питающей сети. Для уменьшения массогабаритных параметров проектируемого источника трансформатор, обеспечивающий гальваническую развязку, работает на высокой частоте (100кГц). Схема представляет собой импульсный источник питания, обладающий рядом преимуществ перед линейными источниками, описанными в обзоре литературы.

Для надежной работы источника, питание схемы управления осуществляется от отдельного источника (ВИП). 

 

 

7. Список литературы

 

11. Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование/ В.Г. Костиков, Е.М. Парфенов, В.А. Шахнов: Учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 1998. – 344 с.: ил.
12. Импульсные источники питания/ Раймонд Мэк – М: Додэка, 2008. – 208с.: ил.
13. Источники питания. Расчет и проектирование/ Браун М. – М: МК-Пресс, 2007. – 288с.: ил.
14. Резисторы. Справочник. /Под ред. И. И. Четверткова и В. М. Терехова – М.: “Радио и связь” 1991 – 528 с.
15. Конденсаторы. Справочник. /Под ред. Г.А. Горячева – М.: “Радио и связь” 1984 – 88с.
16. Малогабаритные трансформаторы и дроссели./И. Н. Сидоров. – М.: Радио и связь, 1985. – 414 с.
17. Справочник по проводам
18. www.semikron.com
19. Микросхемы для импульсных источников питания и их применении – М: Додэка, 2001. – 608с.
20. Микросхемы для линенйных источников питания и их применении – М: Додэка, 1998. – 400с.
21. Полупроводниковые приборы. Диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы. Справочник. Под ред. Н.Н. Горюнова. - М.: Энергоатомиздат, 1983.- 744 с.
22. Полупроводниковые оптоэлектронные приборы: Справочник. Под ред. В. И. Иванова. – М.: Энергоатомиздат, 1984.- 448 с.