Курсовая работа: Расчет однотактного обратноходового преобразователя напряжения

Чтобы не расширять номенклатуру, диаметр обмотки узла управления выбираем таким же, как и диаметр первичной обмотки.

На этапе расчетов потери в трансформаторе считают эквивалентными потерям в обмотках трансформатора:

6. Выбираем транзистор VT1

I_дей = I₁ =18,5 А. Максимальное напряжение на транзисторе сразу после его закрытия:

Где U_Ls = 25 В – ЭДС самоиндукции индуктивности рассеяния трансформатора.

Выбираем транзистор КП809Б1: U_{ds max} =500 В, I_dmax =25 А, R_{ds ( on)} =0,3 Ом.

Статические потери на транзисторе:

где T_П =120 ⁰ С – максимальная температура кристалла транзистора,

T_окр =50 ⁰ С - максимальная температура окружающей среды.

Динамические потери в транзисторе:

Поскольку выбран режим прерывистого потока трансформатора, то динамическими потерями при включении можно пренебречь.

Потери при включении зависят от времени спада t _СП , которое в свою очередь зависит от выходного тока ШИМ - контроллера DA 1 при переключении. Слишком малое время спада может вызвать резкое увеличение напряжения на стоке транзистора VT 1 и сбой цепей управления. Поэтому время спада должно быть в интервале (100…200)нс. Примем t _СП =100нс.

Вт.

Суммарные потери на транзисторе

P_{VT 1} = P_{VT .СТАТ} + P_{VT 1.ДИН} = 100,9+1,6=6,7 Вт.

7. Выбор выпрямительного диода VD9

Действующее значение тока равно току вторичной обмотки трансформатора I _VD9 = I ₂ = 10,8 А.

Обратное напряжение на диоде:

В.

Критерии выбора диода те же что и для транзистора. Поскольку через диод протекает большой ток, то его следует выбирать с большим запасом, что позволит уменьшить размеры теплоотвода. Принимаем выпрямительный диод КД143-800 со следующими параметрами: I _пр =15 А; t _{обр.восст.} =1,5 мкс;

U _{обр. max} =3,5 кВ. Так как = 5012 В больше максимального обратного напряжения диода, значит следует последовательно соединить два диода

КД143-800.

Считая, что ток распределится по диодам равномерно, из суммы падений напряжения в проводящем состоянии на каждом диоде определяется падение напряжения (U_{VD 9} ), которое составит 1 В.

Статические потери на диоде:

Вт.

Поскольку выбран режим прерывистого потока трансформатора, то динамическими потерями на диоде можно пренебречь вследствие их малости:

P _VD9 = P _VD.стат. = 10,8 Вт.

8. Выбор элементов узла управления