Розрахунок силової частини імпульсних перетворювачів постійної напруги
Визначення вхідної напруги та коефіцієнтів заповнення імпульсів. Розрахунок індуктивності дроселя і ємності фільтруючого конденсатора. Параметри струмів реактивних елементів. Амплітуда викиду напруги. Максимальна потужність, що розсіюється без радіатора.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 15.05.2015 |
| Размер файла | 90,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Розрахунок силової частини імпульсних перетворювачів постійної напруги
Таблиця даних для понижуючого ППН
|
Вихідні дані |
П1 |
|
|
Нестабільність середнього значення вхідної напруги, |
0,1 |
|
|
Амплітуда пульсацій на вході, |
0,1 |
|
|
Значення вихідної напруги ; ; , В |
8; 20; 30 |
|
|
Значення струму навантаження ; , А |
0,2; 4 |
|
|
Змінна складова вихідної напруги , В |
0,1 |
|
|
ККД |
0,75 |
|
|
Частота перетворення , кГц |
50 |
1. Визначення вхідної напруги та коефіцієнтів заповнення імпульсів
Для П1 номінальну вхідну напругу не вказано, тому слід використати формулу для обчислення мінімальної бажаної вхідної напруги.
Якщо вхідна напруга не задана, то потрібно задатися максимальним коефіцієнтом заповнення та знайти мінімальну бажану вхідну напругу:
- для П1 ;
Мінімальна бажана вхідна напруга визначається лише у разі відсутності номінальної вхідної напруги серед вхідних даних:
- для П1
;
де попередньо прийняте В-пряме спадання напруги на комутуючому діоді ; В-напруга насичення «вток-сток» регулюючого транзистора ; - постійна складова напруги на дроселі (спадання напруги на його активному опорі).
Номінальна бажана вхідна напруга (у випадку відсутності серед вхідних даних):
Максимальна вхідна напруга:
В;
Мінімальне, номінальне та максимальне значення коефіцієнтів заповнення імпульсів:
;
;
;
Для П1-П3 повинна дотримуватися умова (умова дотримується)
2. Визначення індуктивності дроселя і ємності фільтруючого конденсатора
Маса та габарити перетворювача повинні бути за заданих параметрів напруги та струму якомога меншими. Габарити індуктивності та ємності прямо залежать від їх номіналу, тому необхідно обирати індуктивність та ємність мінімального номіналу, який задовольняє вимоги до якості вихідної напруги та струму.
Мінімальна індуктивність дроселя (котушки індуктивності), при якій струм залишається безупинним при мінімальному струмі навантаження, повинна задовольняти нерівностям:
Гн;
Номінальна індуктивність дроселя:
Гн;
де - розмах пульсацій струму в дроселі фільтра.
Приймаємо . Отримане значення індуктивності повинно бути більше мінімальної межі . Якщо ця нерівність не виконується, приймаємо .
Ємність конденсатора фільтра:
Ф;
3. Струми реактивних елементів
Амплітудне та діюче значення струмів, що протікають крізь фільтруючий конденсатор для схеми П1 обчислюються за формулами:
А;
А.
Мінімальні (), максимальні () та середні () значення струму дроселя, а також розмах пульсацій струму ():
А;
А;
А; А;
4. Амплітуда викиду вихідної напруги (максимально можливе значення без компенсації регулюванням та обліку втрат)
Викид вихідної напруги відбувається при різкому зменшенні струму навантаження від до . Енергія, що накопичена в дроселі при проходженні більшого струму, при зменшенні навантаження віддається до фільтруючої ємності, котра заряджається при цьому до більшої напруги.
В;
5. Вибір регулюючого транзистора
Умови для вибору транзистора наступні:
(рекомендується для більшості транзисторів)
Бажано також забезпечити розсіювання на транзисторі у відкритому стані не більше 1 Вт енергії, тому опір RЗСнас має задовольняти умові:
.
Відповідно до цього вибираємо в якості наступні транзистори:
(В; А; мОм) транзистор ATP216-G-PSDA фірми SANYO Semiconductors, n-канальний з параметрами В; А (імпульсний струм до 105 А); мОм; В; В; CGD = 110 пФ; CGS = 2700 пФ; CDS = 150 пФ; нс; нс; нс; нс; Qg=30 нКл; Qgs=5,9 нКл; Qgd=7,9 нКл; Вт; 0С);
6. Вибір комутуючого діода
Умови для вибору діода:
; ; ; .
Для П1 оберемо діод Шотткі типу MBR40250 фірми On Semiconductor із параметрами В; А (одиничний імпульс); А; В; нс; С.
7. Потужність, необхідна для відкриття силового транзистора, та струм затвору силового транзистора
Для того, щоб повністю відкрити силовий МОП-транзистор, необхідно зарядити його вхідну ємність CGS до напруги , яка в більшості транзисторів складає 10-12В.
Розрахуємо необхідну потужність для обраних транзисторів:
Вт;
Струм затвору, необхідний для відкриття транзистора, визначається за формулою:
А;
Приведемо ці значення до стандартних, які забезпечують інтегральні мікросхеми драйверів. Струми заряду та розряду МОП-транзисторів, що забезпечуються найбільш поширеними мікросхемами фірм International Rectifier та On Semiconductor наведено в таблиці 1:
|
Мікросхема |
Струм заряду, А |
Струм розряду, А |
|
|
IR2122 |
0,11 |
0,11 |
|
|
IR2117 |
0,2/0,42 |
0,2/0,42 |
|
|
IR2125 |
1 |
2 |
|
|
IR2184 |
1,7 |
1,7 |
|
|
IR2110 |
2 |
2 |
|
|
NCP5351 |
4 |
4 |
Отже, для П1: А; (IR2184);
Визначимо час відкриття транзисторів за обраних струмів:
нс;
8. Втрати потужності на регулюючому транзисторі
Втрати потужності на регулюючому транзисторі складаються в основному з втрат потужності в режимі насичення (статичні втрати) та при вмиканні-вимиканні транзистора (динамічні втрати):
Вт;
Вт;
Вт;
Потужність втрат повинна бути менше за потужність, яку здатен розсіяти транзистор, (1,95<40Вт-задовільняє)
9. Втрати потужності на комутуючому діоді
Вт;
10. Максимальна потужність, що розсіюється без радіатора
імпульс фільтруючий конденсатор дросель
Максимальна потужність, що розсіюється без радіатора у загальному вигляді
,
де - максимальна температура середовища, звичайно С; - тепловий опір перехід-середовище (повітря). Якщо дотримуються умови
і (або) , то напівпровідниковий прилад може працювати без радіатора.
Вт;
Умова виконується, може працювати без радіаторів.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Визначення вхідної напруги та коефіцієнтів заповнення імпульсів. Визначення індуктивності дроселя і ємності фільтрувального конденсатора. Визначення струмів реактивних елементів. Розрахунок підсилювача неузгодженості, широтно-імпульсного модулятора.
курсовая работа [13,9 M], добавлен 10.01.2015Розрахунок електричного кола синусоїдального струму методов комплексних амплітуд. Визначення вхідного опору кола на частоті 1 кГц. Розрахунок комплексної амплітуди напруги, використовуючи задані параметри індуктивності, ємності і комплексного опору.
контрольная работа [272,0 K], добавлен 03.07.2014Розрахунок напруги i струмів електричних кіл в режимi синусоїдального струму на частотах. Векторні діаграми струмів в гілках ЕК. Розрахунок вхідного опору кола. Обчислення падіння напруги на елементі. Комплексна та активна потужність електричного кола.
контрольная работа [341,3 K], добавлен 06.11.2016Застосування автономних інверторів напруги, асинхронних електродвигунів. Силова схема тягового електропривода локомотива, форми живлячої напруги. Розрахунок фазних струмів двофазної системи "автономний інвертор напруги - асинхронний електродвигун".
курсовая работа [548,4 K], добавлен 10.11.2012Вибір та обґрунтування силової схеми тягового електропривода локомотива. Удосконалення сучасних систем асинхронного електропривода. Вибір форми напруги для живлення автономного інвертора. Розрахунок фазних струмів двофазної системи. Гармоніки напруги.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 10.11.2012Обґрунтування силової схеми тягового електропривода для заданого типу локомотива. Вибір схеми автономного інвертора напруги. Розрахунок струму статора для зон регулювання та електрорухомої сили ротора. Обчислення зони пуску та постійної потужності.
курсовая работа [503,1 K], добавлен 10.11.2012Вимірювання змінної напруги та струму. Прецизійний мікропроцесорний вольтметр: структурні схеми. Алгоритм роботи проектованого пристрою. Розробка апаратної частини. Розрахунок неінвертуючого вхідного підсилювача напруги. Оцінка похибки пристрою.
курсовая работа [53,8 K], добавлен 27.10.2007Розрахунок параметрів схеми заміщення трансформатора, напруги короткого замикання, зміни вторинної напруги та побудова векторної діаграми. Дослідження паралельної роботи двох трансформаторів однакової потужності з різними коефіцієнтами трансформації.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 16.08.2011Види систем електроживлення, вимоги до них. Огляд існуючих перетворювачів напруги. Опис структурної схеми інвертора. Вибір елементної бази: транзисторів, конденсаторів, резисторів та трансформаторів. Розрахунок собівартості виготовлення блоку живлення.
дипломная работа [3,8 M], добавлен 08.02.2011Визначення струмів на всіх ділянках кола за допомогою рівнянь Кірхгофа і методу контурних струмів. Знаходження напруги на джерелі електрорушійної сили. Перевірка вірності розрахунку розгалуженого електричного кола шляхом використання балансу потужностей.
контрольная работа [333,8 K], добавлен 10.12.2010Визначення коефіцієнтів у формі А методом контурних струмів. Визначення сталих чотириполюсника за опорами холостого ходу та короткого замикання. Визначення комплексного коефіцієнта передачі напруги, основних частотних характеристик чотириполюсника.
курсовая работа [284,0 K], добавлен 24.11.2015Навчальна, розвиваюча та виховна мета уроку. Загальний опір електричного кола з послідовним з’єднанням елементів. Визначення струму та падіння напруги на ділянках кола. Знаходження загального опору кола. Визначення падіння напруги на ділянках кола.
конспект урока [8,5 K], добавлен 01.02.2011Діючі значення струму і напруги. Параметри кола змінного струму. Визначення теплового ефекту від змінного струму. Активний опір та потужність в колах змінного струму. Зсув фаз між коливаннями сили струму і напруги. Закон Ома в комплекснiй формi.
контрольная работа [451,3 K], добавлен 21.04.2012Визначення навантаження на вводах в приміщеннях і по об’єктах в цілому. Розрахунок допустимих витрат напруги. Вибір кількості та потужності силових трансформаторів. Розрахунок струмів однофазного короткого замикання. Вибір вимикача навантаження.
дипломная работа [150,2 K], добавлен 07.06.2014Розрахунок коефіцієнту підсилення напруги. Попередній розподіл лінійних спотворень між каскадами. Обґрунтування вибору схеми електричної принципової. Розрахунок базового кола транзисторів вихідного каскаду. Розрахунок номіналів конденсаторів.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 12.12.2010Розрахунок силових навантажень. Вибір напруги зовнішнього електропостачання і напруги внутрішньозаводського розподілу електроенергії. Визначення доцільності компенсації реактивної потужності. Вибір кількості і потужності силових трансформаторів.
курсовая работа [876,8 K], добавлен 19.12.2014Розробка системи районного електропостачання: вибір трансформаторів вузлових підстанцій, потужностей пристроїв, що компенсують реактивну потужність ГПП. Розрахунок робочих режимів мережі. Визначення діапазону регулювання напруги на трансформаторах.
курсовая работа [658,6 K], добавлен 21.10.2011Вивчення конструкції трансформатора та його паспорту. Дослідження методики виконання маркування виводів фазних обмоток. Визначення індукції у стрижні трансформатора, обмоток вищої і нижчої напруги. Розрахунок напруги та числа витків додаткової обмотки.
лабораторная работа [127,5 K], добавлен 28.08.2015Порівняльний аналіз варіантів реалізації науково-технічної проблеми. Розробка покажчика фаз напруги – пристрою з високою точністю, основні принципи його дії. Контроль стану акумулятора. Розрахунок прямих витрат. Карта пошуку та усунення несправностей.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 19.05.2010Номінальне діюче значення струму і напруги живлення кабельної лінії. Втрати напруги на активному опорі кабелю та на індуктивному опорі високовольтного одножильного кабелю. Визначення індуктивності кабельної лінії, повної потужності регулятора яскравості.
реферат [75,6 K], добавлен 15.10.2011
