CCF20110506018

wyjściowego o małej pojemności w celu uzyskania określonej wartości napięcia tętnień. Przy założonej częstotliwości pracy znany jest okres drgań T. Korzystnie jest przyjąć czas t₂ = 0,75 T, a czas t_w = 0,25 T, zatem d = tJT = 0,75. Sprawność przetwornicy tego typu można przyjąć r\ = 0,75. Napięcie U[, panujące na uzwojeniu pierwotnym po zamknięciu klucza tranzystorowego, określa się zgodnie z (7—98). Wstępnie przyjmuje się U_{CE sa}, = 1 V.

Kolejnym działaniem będzie wstępne wytypowanie rdzenia transformatora. Będzie to oczywiście rdzeń ferrytowy. Przekrój tego rdzenia możemy wstępnie określić korzystając z tablicy 11.12. Liczbę zwojów uzwojenia pierwotnego określamy z wzoru:

(7—141)

podstawiając B_m w teslach, S_Fe w m². Jeżeli podstawimy B_m w gausach i S_Fe w cm², to prawą stronę równania należy pomnożyć przez 10'⁸. Indukcja B_m powinna mieć wartość mniejszą od indukcji nasycenia B_sat danego materiału. Korzystając z wzoru (7—125) możemy określić liczbę zwojów uzwojenia z_v Wynosi ona:

U_Wyt_w

z₂ = Zł

u;t_z

(7—142)

Maksymalne napięcie panujące na tranzystorze obliczamy korzystając z wzoru (7—127). Prądy I_c i 7_Cmax określamy korzystając z wzorów (7—138) i (7—137). Znajomość częstotliwości pracy, napięcia U_CE max i prądów I_c i 7_{C max} pozwala na wytypowanie tranzystora przełączającego w przetwornicy.

Liczbę zwojów uzwojenia z_b sterującego tranzystorem określamy

z wzoru:

_^2UBE    (7—143)

Ul

przyjmując wstępnie U_BE max = 1 V.

Wartość rezystancji R_B, która jest niezbędna w układzie dla zapewnienia stabilizacji prądu bazy, można określić z wzoru:

_{Rb =} Ei(7—144)

* B

Prąd I_B określamy z wzoru:

In—.

(7-145)

gdzie h_FE min jest minimalną określoną w katalogu dla danych warunków pracy wartością statycznego współczynnika wzmocnienia prądowego.

Przykład projektowy

Zaprojektować przetwornicę przy następujących danych wyjściowych: napięcie odbiornika U_wy = U₀ = 220 V, prąd odbiornika I_a = 40 mA, napięcie zasilania U„_e = 12 V.

Przyjmujemy częstotliwość pracy / = 20 kHz (więc T — 50 ąs) i sprawność układu n = 0,75. Czasy t_z = 37,5 fis i t_w = 12,5 fis, d = 0,75. Prąd I_c określamy z wzoru (7—137):

Ic~

UJo

nu_we

220 • 0,04 0,75 ■ 12

= 0,98*1

A

Prąd I_c max zgodnie z (7—135) wynosi:

, Jk.

^c“ d

2-1 ^:0J5 ⁼

= 2,7 A

Dla mocy P₀ = 1„ U\ = 8,8 W i częstotliwości 20 kHz dobieramy wstępnie rdzeń kubkowy M18/11 o przekroju S_Fe = 45 mm². Indukcję w rdzeniu przyjmujemy B_m — 250 mT = 2500 Gs. Liczba zwojów uzwojenia pierwotnego zgodnie z wzorem (7—141) wynosi:

11-10⁸-0,75 ' 2500 • 2 • 10⁴ • 0,45

= 36,66*36 zwojów

gdzie U[ określone jest zgodnie z (7—98) przy U_CEsat — 1 V. Liczbę zwojów uzwojenia wtórnego określamy z wzoru (7—142):

220-12,5 „

^z=‘hótw'³⁶ * ^{240 ZW0J0}*

Maksymalne napięcie panujące na tranzystorze przełączającym zgodnie z (7—127) wynosi:

^l,“--¹²(¹⁺S0"^48V

Jako tranzystor przełączający można przyjąć tranzystor BD354 o następujących parametrach (tablica 3.1):

Ic ma, = 3 A, U_CE = 60 V, h_FE mio = 30, U_{CB sa}, = 0,75 V.

Prąd I_B powinien wynosić zgodnie z (7—145):

265