117827974

Przetwornice prądu stałego

wartości tej wrócimy w paragrafie 2.3.d). Spadek napięcia na tranzystorze wynosi więc 20 V, jednak z powodu zerowego prądu chwilowa moc strat Ap_c = 0.

Jak widać, w stosunku do układu o działaniu ciągłym, moc strat w tranzystorze zmalała o rząd wielkości - zamiast 10 W wydzielanych ciągle mamy 1,9 W wydzielanych tylko przez połowę czasu.

2.3.c. Analiza energetyczna

Dla dokładnego rachunku należałoby uwzględnić dynamiczne straty mocy. W celu ich oszacowania można przybliżyć przebiegi napięcia i prądu podczas przełączania tranzystora odcinkami prostymi. Wówczas (zob. instrukcja 3 , par. 3.3):

—    moc chwilowa Ap_c jako iloczyn prądu 4 i napięcia u_c mieć będzie kształt wycinka paraboli o wartości maksymalnej U₀{{I₀„/4, (patrz rys. 3);

—    pole pod tą parabolą jest równe (przyjmując U_on ~ 0) l/6-U₀{cI_on-t_r dla załączania i 1/6- U₀((-I₀n■ t( dla wyłączania.

Oczywiście parametry f, i (f w powyższych zależnościach odnoszą się do obwodu głównego tranzystora, nie do przebiegu sterującego.

Przy założonych wyżej wartościach liczbowych otrzymujemy:

1° dla stanu załączenia energia tracona

Km=    j* M_c/₀d/ = Ł/_on    - /,) = 1V ■ 1,9 A - 4,5 |is = 8,6

,_t-,' ,_p-,_t

2° dla stanu wyłączenia energia tracona (przy założeniu zerowego prądu)

_r |4M' = _r K/₀d' = £Vo-(7-p-'_P-'_r-'_f> = oj

3° stąd moc czynna strat statycznych

» .ŁiŁ₌Ł.MMł₌„,_86W

r, 7; ious

4° dla stanu załączania energia tracona

fV_on = | Ap_cdl = jt/_off/_on/_r = }■ 20 V ■ 1,9 A • 0,5 ps = 3,2 pJ

5° dla stanu wyłączania energia tracona

= \ bpA    = i- 20 V • 1,9 A • 0,5 ns = 3,2 mJ

6° stąd moc czynna strat dynamicznych

W_OB+1V_of{ 3,2pJ + 3,2pJ “ T_s    10 ps

7° ostatecznie całkowita moc czynna strat w tranzystorze spadła do wartości