Надежность импульсного блока питания во многом зависит от того, насколько правильно выполнен расчет трансформатора. Небольшое отклонение его параметров от оптимальных для конкретного источника питания приводит к снижению КПД и ухудшению характеристик.
Для начала, нужно рассчитать используемую мощность трансформатора
Рисп = 1,3 Рн (Рн - мощность, потребляемая нагрузкой). Далее, задавшись габаритной мощностью Ргаб, которая должная удовлетворять условию Ргаб ≥ Рисп, необходимо подобрать подходящий тороидальный ферритовый магнитопровод. Параметры магнитопровода связаны с Ргаб соотношением Ргаб = ScS0fBmax/150, Вт.
Здесь f - частота преобразования напряжения, Гц; Sc = (D-d)h/2 - площадь сечения магнитопровода, см2 (D и d - соответственно наружный и внутренний диаметры, h - высота кольца, см); S0 = p d2/4 - площадь окна магнитопровода, см2; Bmax - максимальное значение индукции (в тесла), которое зависит от марки феррита и может быть определено по справочнику, содержащему сведения о ферромагнитных материалах.
После этого зная напряжение на первичной обмотке трансформатора U1, находят число витков w1=0,25Ч 104U1/fBmaxSc.
Для преобразователя (см. рисунок) U1 = Uпит/2- Uкэ нас, где Uпит - напряжение питания преобразователя, а Uкэ нас - напряжение насыщения коллектор - эмиттер транзисторов VT1, VT2.
Рассчитанное значение w1 нужно округлить в большую сторону (во избежание насыщения магнитопровода).
Далее необходимо определить максимальный ток (в амперах) первичной обмотки: I1 max = Pн/h U1 (h - КПД преобразователя, обычно 0,8) и диаметр (в миллиметрах ее провода: d1 = 0,6√I 1 max.
Затем находят число витков вторичной обмотки трансформатора: w2 = w1U2/U1 и диаметр провода: d2 = 0,6√I2 (U2 и I2 - соответственно напряжение и ток вторичной обмотки).
Теперь для закрепления пройденного материала рассмотрим расчет трансформатора на конкретном примере.
Рассчитаем высокочастотный трансформатор блока питания стереофонического усилителя [ 3] , имеющего следующие выходные напряжения и токи: U2 = (25+25) В, I2 = 3 A, U3 = 20 В, I3 = 1 A, U4 = 10 В, I4 = 3 А.
Мощность нагрузки Pн = 200 Вт.
украшения на автомобиль Используемая мощность этого трансформатора Рисп = 1,3 · 200 = 260 Вт. Частоту преобразования f выберем равной 105 Гц. В качестве магнитопровода используем кольцо типоразмера К38х24х7 из феррита марки 2000НН (Вmax = 0.25 T [ 2] ). Определим площадь сечения Sc = (3,8 - 2,4) · 0,7/2 = 0,49 см2 и площадь окна выбранного магнитопровода So=p ·2,42/4 = 4,5 см2, рассчитаем габаритную мощность трансформатора Ргаб=0,49·4,5·105·0,25/150= = 367 Вт. Условие Ргаб ≥ Рисп выполняется.
Теперь определим напряжение на первичной обмотке трансформатора и ее число витков: U1 = (285/2) - 1,6 = 141 В; w1 = 0,25 · 104 · 141/105 · 0,25 · 0,49 ≈ 29. Для исключения насыщения магнитопровода выбираем w1 = 30.
Далее рассчитаем максимальный ток в первичной обмотке и диаметр провода: Imax = 200/0,8 · 141 = 1,75 A; d1 = 0,6√1,75 = 0,8 мм..
И в заключении этого определяем число витков и диаметр провода выходных обмоток: w2 = 30 · 25/141 = 5; d2 = 0,6√3 = 1 мм; w3 = 30 · 20/141 = 4; d3 = 0,6√1 = 0,6 мм; w4 = 30 · 10/141 = 2; d4 = 0,6√3 = 1 мм.
Вы это имели ввиду?
Сообщение отредактировал ka100rka - 15.6.2010, 18:14
Акустический расчет, Акустический расчет
8.6.2010, 16:00
