ВУЗ:
Составители:
29
Определяем максимальное напряжение вторичной обмотки транс-
форматора для выбора типа диода
2max max тр
0,5 / 0,5 341/18,5 9,2
d
UUK==⋅= В.
В рассматриваемой схеме выпрямления к диоду прикладывается
максимальное обратное напряжение
обр max 2 max
229,218,4UU==⋅= В.
С учетом высокочастотных пульсаций, которые возникают при рабо-
те выпрямителя, выбирается диод с допустимым обратным напряжением
U
обр
≥ 25 В. Этому условию удовлетворяет диод типа 2Д2998В (диод
Шоттки).
Поскольку выходная мощность инвертора сравнительно большая
(400 Вт), поэтому с точки зрения конструктивного исполнения целесооб-
разно выполнить выходную часть схемы источника электропитания в виде
двух каналов мощностью каждого примерно 200 Вт. Выходные выпрями-
тель и фильтр в каждом канале рассчитываются на ток 30 А.
Определяем потери мощности в диодах выходного выпрямителя.
Прямое падение напряжения у диода типа 2Д2998В равно 0,6 В при темпе-
ратуре 25
о
С. При прямом токе через диод I
д
= 30 А потери мощности в
диодах высокочастотного выпрямителя
366,03022
д прдвыпр
=⋅⋅=Δ= UIP Вт.
По полученному значению потерь проводится расчет теплоотвода
для диодов и КПД выпрямителя.
Расчет выходного фильтра
Индуктивность L дросселя выбирается из условия непрерывности
тока при минимальной нагрузке, составляющей 20 % номинальной:
кан
ивых
2,0
)2/(04,1
I
tTU
L
−
= ,
где Т – период частоты f
вых
пульсаций выпрямленного напряжения;
Т = 1/f
вых
= 1/40000 = 25 мкс; t
и
– минимальная длительность импульса;
I
кан
– ток одного канала; I
кан
= I
вых
/2 = 60/2 = 30 А.
Принимаем t
и
= Т/4 = 25/4 = 6,25 мкс.
Находим значение индуктивности
4,5
302,0
)25,65,12(5,041
=
⋅
−⋅
=L мкГн.
По полученному значению индуктивности выбираем дроссель типа
Д13-21 с параллельным включением обмоток, что позволяет использовать
его на ток 32 А при индуктивности 5 мкГн. Емкость фильтра выбирается
по минимальному значению заданной пульсации U
вых~
.
Определяем максимальное напряжение вторичной обмотки транс-
форматора для выбора типа диода
U 2 max = 0,5U d max / K тр = 0,5 ⋅ 341/18,5 = 9,2 В.
В рассматриваемой схеме выпрямления к диоду прикладывается
максимальное обратное напряжение
U обр max = 2U 2 max = 2 ⋅ 9,2 = 18,4 В.
С учетом высокочастотных пульсаций, которые возникают при рабо-
те выпрямителя, выбирается диод с допустимым обратным напряжением
Uобр ≥ 25 В. Этому условию удовлетворяет диод типа 2Д2998В (диод
Шоттки).
Поскольку выходная мощность инвертора сравнительно большая
(400 Вт), поэтому с точки зрения конструктивного исполнения целесооб-
разно выполнить выходную часть схемы источника электропитания в виде
двух каналов мощностью каждого примерно 200 Вт. Выходные выпрями-
тель и фильтр в каждом канале рассчитываются на ток 30 А.
Определяем потери мощности в диодах выходного выпрямителя.
Прямое падение напряжения у диода типа 2Д2998В равно 0,6 В при темпе-
ратуре 25 оС. При прямом токе через диод Iд = 30 А потери мощности в
диодах высокочастотного выпрямителя
Pвыпр = 2 I д ΔU пр д = 2 ⋅ 30 ⋅ 0,6 = 36 Вт.
По полученному значению потерь проводится расчет теплоотвода
для диодов и КПД выпрямителя.
Расчет выходного фильтра
Индуктивность L дросселя выбирается из условия непрерывности
тока при минимальной нагрузке, составляющей 20 % номинальной:
1,04U вых (T / 2 − t и )
L= ,
0,2 I кан
где Т – период частоты fвых пульсаций выпрямленного напряжения;
Т = 1/fвых = 1/40000 = 25 мкс; tи – минимальная длительность импульса;
Iкан – ток одного канала; Iкан = Iвых/2 = 60/2 = 30 А.
Принимаем tи = Т/4 = 25/4 = 6,25 мкс.
Находим значение индуктивности
1,04 ⋅ 5(12,5 − 6,25)
L= = 5,4 мкГн.
0,2 ⋅ 30
По полученному значению индуктивности выбираем дроссель типа
Д13-21 с параллельным включением обмоток, что позволяет использовать
его на ток 32 А при индуктивности 5 мкГн. Емкость фильтра выбирается
по минимальному значению заданной пульсации Uвых~.
29
