Розрахунок силової частини і вузлів системи керування - Транзисторний перетворювач із дроселем
Розрахунок силової частини
- 1) Проведемо прикидочний розрахунок мінімальної напруги на вході інвертора, прийнявши спадання напруги на фільтрі 5%: 2) Проведемо прикидочний розрахунок мінімальної вихідної напруги, необхідного для підтримки максимального навантаження (струм 10А при навантаженні 5Ом):
Приймемо як 5% від, тоді:
- 3) Розрахуємо прикидочний коефіцієнт трансформації з урахуванням максимального коефіцієнта заповнення імпульсів: 4) Розрахуємо вхідний струм інвертора при максимальному вихідному струмі: 5) Розрахунок діодів вхідного випрямляча:
Виходячи з отриманих значень, розрахуємо діоди вхідного випрямляча за максимальним значенням прямого струму й зворотньої напруги:
- - Амплітуда 1й гармоніки споживаного від мережі струму: - Максимальний прямий струм: - Максимальна зворотна напруга:
Вибираємо діоди VD1_VD4 у вигляді діодного моста фірми Mitsubishi B4S із прямим струмом 1А припустимою й зворотною напругою 400В.
6) Розраховуємо транзистор VT1 по прямому струмі й прикладеному в закритому стані напрузі:
Максимальний робочий струм VT1:
- Прикладена в закритому стані напруга:
Обрано транзистор VT1 фірми DC Components DBT12 з допустимим напруженням 400В і максимальним струмом 1 А. Припустима розсіювати потужність 37 Вт, опір у відкритому стані R = 1 Ом, гранична напруга.
- - Максимальна розсіювана потужність на VT1 під час роботи стабілізатора струму:
- 7) Розраховуємо вхідний фільтр:
- - Вхідний струм інвертора при мінімальному вихідному струмі:
Знаходимо коефіцієнт згладжування (для двохпівперіодної напруги коефіцієнт пульсацій на вході дорівнює 0,67, на виході приймемо коефіцієнт пульсацій рівним 0,02):
Знаходимо добуток L1C1:
(*)
Знаходимо критичне значення індуктивності для забезпечення режиму безперервного струму:
Візьмемо дросель із коефіцієнтом запасу 2, тоді:
З виразу (*) одержимо:
З огляду на максимальну напругу на фільтрі, вибираємо наступні елементи:
Дросель конструктивно виконуємо із двох паралельно з'єднаних низькочастотних дроселів Epcos (сердечник типорозміру 20х20) з індуктивністю 0,4 Гн, припустимим струмом 1,2 А и опором 7,35 Ом.
Сумарна індуктивність =0,2 Гн
Припустимий струм = 2,4 А
Еквівалентний опір = 7,35/2 = 3,7 Ом
Електролітичний конденсатор ємністю 50 мкф і допустимою напругою 500В 199D фірми Vishay Siliconics.
8). Розраховуємо транзистори VT2 й VT3 по максимальній напрузі стік-джерело й максимальний струм стоку.
Максимальний струм стоку:
З огляду на що до транзисторів на певних тимчасових інтервалах прикладається подвоєна випрямлена напруга:
Вибираємо транзистори VT2, VT3 FGTR56 фірми DC Components із припустимою робочою напругою 450В і струмом до 4А. Максимальна потужність 32 Вт, опір у відкритому стані 1 Ом.
Максимальна розсіювана потужність:
Середня розсіювана потужність:
8) Розрахунок діодів вихідного випрямляча:
Максимальний вихідний струм діодів:
Максимальна зворотна напруга:
Вибираємо VD6_VD9 у вигляді діодного мосту МО2/10 з параметрами: допустима напруга 1500 В, номінальний струм до 1 А.
9) Знаходимо значення індуктивності і ємності вихідного LC_фільтра за аналогією із вхідним фільтром:
Вихідний струм інвертора при мінімальному вихідному струмі:
Мінімальний опір навантаження:
Мінімальна ємність конденсатора для забезпечення згладжування:
Знаходимо коефіцієнт згладжування (коефіцієнт пульсацій на вході дорівнює при = 0,373, на виході відповідно до технічного завдання коефіцієнт пульсацій рівним 0,01):
Знаходимо добуток L1C1:
(*)
Знаходимо критичне значення індуктивності для забезпечення режиму безперервного струму:
Візьмемо дросель із коефіцієнтом запасу 2, тоді:
З вираження (*) одержимо:
Вибираємо наступні елементи:
Дросель Vossloh-Schwabe BLV з індуктивністю 2,37мкГн, припустимим струмом 1 А и опором 1 Ом.
Електролітичний конденсатор ємністю 150 мкф і допустимою напругою 1500 У PC1500V фірми NessCap.
- 10) Знаходимо дійсний коефіцієнт трансформації з обліком розрахованих вище елементів: 11) Розраховуємо високочастотний трансформатор інвертора:
Робимо по наступним вихідним даним:
- - типова потужність трансформатора: ; - діючі значення струмів і напруг на обмотках: , , , ; - частота вихідної напруги: ; - коефіцієнт повернення: .
Як матеріал сердечника трансформатора використаємо електротехнічну сталь Э350 товщиною 0,08 мм. Будемо використати кільцевий стрічковий иагнітопровід типу ОЛ. Для вихідної типової потужності трансформатора й обраної сталі, приймаємо:
- - максимальне значення індукції в сердечнику ; - щільність струму в обмотках ; - коефіцієнт корисної дії трансформатора ; - коефіцієнт заповнення вікна сердечника міддю ; - коефіцієнт заповнення сердечника сталлю ; - відносне спадання напруги на обмотках
Вибираємо магнітопровід ОЛ_80/128-40, для якого відомі наступні дані:
;
- - площа перетину магнитопровода: ; - площа вікна: ; - зовнішній діаметр: ; - внутрішній діаметр: ; - висота сердечника: ; - маса магнитопровода: ; - товщина сердечника: .
Розрахуємо число витків первинної обмотки трансформатора:
Беремо 33 витка.
Розрахуємо число витків вторинної обмотки трансформатора:
Візьмемо 4 витка.
Перетин і діаметр проводів вторинної й первинної обмоток:
;
.
Розрахунок системи керування
1) В системі керування побудованої на мікро контролері ATMega16 використовуються стандартні елементи обвісу їх номінали вказані нижче:
Конденсатор С5 = 0,1 мкФ К10-17А-Н50
Конденсатор С3 = 2,4 пФ МБГО_2-630В
Конденсатор С4 = 2,4 пФ МБГО_2-630В
Резистор R2 = 8,2 кОм TD4A
Резистор R3 = 8,2 кОм TD4A
Кварцовий резонатор Х1 6МГц РК456МИ
- 2) 4 Семисегментні індикатори фірми Ningbo G-nor Electronics моделі GNS_70011BD з напругою 4В і струмом 20мА. 3) На вході мікро контролера розташовується модуль живлення фірми КВІНТАЛ моделі 5ПМ з характеристиками:
Вхідна напруга - 150-250 В
Частота мережі живлення - 47-430 Гц
Вихідна напруга - 5 В
Похожие статьи
-
Розробка структурної схеми, Розробка принципової схеми - Транзисторний перетворювач із дроселем
При підключенні мережі включається система керування зібрана на мікроконтролері, яка живиться від блоку живлення, що виробляє напругу 5 В, силова частина...
-
Вступ, Теоретична частина - Транзисторний перетворювач із дроселем
В даній курсовій роботі розроблений транзисторний перетворювач із дроселем у первинному ланцюзі на основі найпростішої схеми, із системою керування....
-
РОЗРАХУНОК ВХІДНИХ ТА ВИХІДНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВУЗЛІВ СТРУКТУРНОЇ СХЕМИ - Цифровий вимірювач ваги
Для визначення характеристик цифрового вимірювача ваги необхідно визначити значення вихідної напруги первинного перетворювача при мінімальному значення...
-
Аналітичні методи побудови перехідних характеристик грунтуються на розв'язку диференціального рівняння системи. Для цього може бути використаний як...
-
Розрахунок проводиться з урахуванням наступних основних вимог: А) напруга UН І номінальний струм IНАпаратури повинні відповідати напрузі і тривалому...
-
Випалювання цегли. - Розрахунок автоматизованої системи управління температурою в тунельній печі
Випалювання цеглини проводиться в тунельній печі з плоским зведенням і верхнім розташуванням пальників. Таблиця 4. Технічна характеристика тунельної...
-
Прилади магнітоелектричної системи (або, інакше, магнітоелектричні прилади) є найпоширенішими стрілочними електровимірювальними приладами. Ці прилади...
-
На відміну від традиційних лінійних ІП, що передбачають гасіння зайвої нестабілізованої напруги на прохідному лінійному елементі, імпульсні ІП...
-
Висновки, Література - Транзисторний перетворювач із дроселем
Розрахований перетворювач із дроселем у первинному ланцюзі на основі найпростішої схеми відповідає вимогам завдання. У роботі були розраховані компоненти...
-
Розробка кар'єру Видобування глинистої сировини починається зі поверхневих робіт, які проводяться бульдозером Д 3-27С. Розмір відвала: висота - 1200 мм.,...
-
Визначення типу системи живлення В якості живлючого хвилеводу, а також для забезпечення лінійної поляризації використовуємо прямокутний хвилевід. Відомо,...
-
Визначення структури і складу системи керування робиться за допомогою конфігуратора HW Config , який є складовою частиною язика програмування. Він...
-
Визначення і коригування періодичності і трудомісткості ТО і Р рухомого складу Вибір коефіцієнтів коригування Нормативи періодичності ТО, пробігу до КР,...
-
Принцип дії приладів електродинамічної системи (надалі ЕД-приладів) і приклад позначень на шкалі показані на мал. 6. Обертаючий момент створюється в...
-
Розрахунок конструкції антени і її геометричних розмірів - Розразунок рупорно-параболічної антени
Коефіцієнт використання поверхні розкрива для РПА v=0.6-0.75 Коефіцієнт спрямованої дії визначається зі співвідношення: Знайдемо звідси S: (беремо...
-
Розрахуємо та побудуємо принципову схему СР. Всі компоненти схеми мають напругу живлення 5 В. Максимальний сумарний струм всіх елементів не перевищує 200...
-
Схеми випрямлячів - Випрямлячі перемінної напруги
Випрямлячі, застосовувані для однофазної побутової мережі виконуються по 4 основним схемам: однополуперіодної, двухполуперіодної з нульовою крапкою(чи...
-
Принципова схема й осцилограми напруги в різних крапках випрямляча приведені на малюнку. U2 - Напруга на одній половині вторинної обмотки трансформатора...
-
Типові способи й засоби розширення меж вимірювань Розширення меж вимірювання приладів - це важлива техніко - економічне завдання, метою якого є зменшення...
-
Мультивібратори на біполярних транзисторах - Мультивібратори
Мультивібратори на біполярних транзисторах більш за все виконують за симетричною схемою з колекторно-базовими зв'язками (рис. 1,а). Як і для тригера,...
-
Порівняння схем випрямлення й орієнтований розрахунок випрямляча можна зробити використовуючи дані з таблиці. Тип схеми Uобр I макс I 2 U 2 C 0 * P0 % U...
-
Вимірювач ємності електролітичних конденсаторів - Мікроконтролерний вимірювач ємності конденсаторів
Однією з найчастіших причин виходу радіоелектронної апаратури з ладу або погіршення її параметрів є зміна властивостей електролітичних конденсаторів....
-
Важливою первагою сучасних частотних перетворювачів є можливість керування за допомогою локальноїй мережі. Так керування частотними перетворювачами...
-
Річна трудомісткість робіт по ТО визначається на основі річної виробничої програми і скориговані трудомісткості одиниці обслуговування : - трудомісткість...
-
Запишемо передаточну функцію замкнутої системи: Знайдемо зображення динамічної похибки замкнутої системи: Випишемо коефіцієнти чисельника і знаменника...
-
Вступ - Розрахунок автоматизованої системи управління температурою в тунельній печі
У даному курсовому проекті необхідно розробити автоматизовану систему контролю технологічного процесу на сучасних цегляних заводах. На цегляному заводі...
-
Визначення діаметра розкриву антени Дзеркальна антена - спрямована антена, яка містить первинний випромінювач і відбивач антени у вигляді металевої...
-
Визначаємо імовірність того, що навантажувально-розвантажувальний засіб буде простоювати в очікуванні прибуття автомобілів: , Визначаємо середню...
-
Висушена цеглина з сушильної камери 10-поличним візком і лафетом переміщається і встановлюється на стелаж-елеватор автомата-садника. Автомат-садник...
-
Визначення необхідної кількості постів обслуговування Навантажувально-розвантажувальні роботи проводяться ручним способом. Визначаємо кількість постів...
-
Визначення коефіцієнтів технічної готовності і випуску Коефіцієнт технічної готовності б Т являє собою відношення кількості технічно справного рухомого...
-
Розрахуємо спочатку елементи клавіатури. В клавіатурі використовуються резистори R1, R3, R4, R5, R8, R10, R12, R15, R16, R18, R20, R21, R22, відповідно...
-
РОЗРАХУНОК ПАСОВОЇ ПЕРЕДАЧІ - Деталі машин
Вихідні дані для розрахунку: Потужність на ведучому валу (ведомому валу редуктора) Р= 4,75 кВт; Частота обертання ведучого вала пасової передачі n= 122...
-
Розрахунок споживаної потужності від джерела живлення +5В Основними споживачами електроенергії від джерела живлення +5В в розробленій схемі є...
-
Зовнішня швидкісна характеристика двигуна - це сукупність залежностей потужності, крутного моменту та питомої витрати палива від частоти обертання...
-
Для виконання розрахунку на контактну витривалість зубів застосовується на-ступна формула: У=zzzу, (3.1) Де z= 1,76; z, z= 274-10; z= 350; К= ККК, (3.2)...
-
Що таке навантаження і ємність, фізичний зміст, приклад - Системи автоматичного управління
Навантаження (також -- навантага)- кількість (маса, об'єм, обсяг) оброблювального матеріалу, який надходить на апарат або транспортний пристрій за...
-
Єдиним різновидом приладів індукційної системи є лічильники активної й реактивної електричної енергії змінного струму, споживаної навантаженням. Устрій...
-
Для відкритих трас множник послаблення може бути розрахований за наступною формулою: - модуль коефіцієнта відбиття, величина якого залежить від характеру...
-
Заходи з охорони праці Необхідно дотримуватися: Перед початком роботи: - Надіти і привести в порядок спецодяг; - Підготувати робоче місце; - Перевірити...
Розрахунок силової частини і вузлів системи керування - Транзисторний перетворювач із дроселем