Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) ( 57 ) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (57)

На рисунке 10.8 индуктивность L2 является минимально допустимой, L3 безопасна для схемы, L, может привести к разрушению стабилизатора.

При определении Lj рекомендуется принять время заряда (для большинства схем):

Максимальный ток, допускаемый для силового ключа, можно найти в технических условиях на данный элемент (транзистор, микросхему). Следует также учесть, что современный разработчик импульсной техники едва ли предпочтет схему, построенную на дискретных элементах, интегральной схеме с такими же параметрами. Скорее, он выберет уже готовую микросборку. Если в составе микросборки уже содержится силовой транзистор, нужно найти в технических условиях на данный элемент значение параметра swith current (ток переключения).

Мы уже знаем, что мощность, рассеиваемая транзистором, определяется формой тока через транзистор. Поскольку ток в бустерной схеме носит линейно-нарастающий характер, действующее значение тока в этом случае будет:

Для максимального режима при коэффициенте заполнения 0,9:

1ут= 0,67 к.

Максимальная мощность, которая может быть передана в нагрузку, таким образом, определяется максимальным током через ключевой элемент.

Методика расчета индуктивного элемента следующая:

• по заданным параметрам t, U„, f, Р„, С/™" определяем Lmax;

• по заданным параметрам L™", г™", i„ определяем imin;

• расчетное значение Ly должно получиться больше Ьт, в противном случае преобразователь просто не сможет выполнить предъявленные к нему требования по току или по мощности;

• в качестве L рекомендуется принять ЬтхС,



6) Емкость конденсатора С

Поскольку выходное напряжение стабилизатора всегда характеризуется наличием пульсаций, важно принять меры по их снижению. Для этого в бустерной схеме предусматривается фильтровой конденсатор С, емкость которого рассчитывается следующим образом.

Величина зарядной добавки конденсатора, обусловленной разрядом дросселя L:

где Q - заряд, накопленный индуктивностью в первой фазе и передаваемый конденсатору; С - емкость фильтрующего конденсатора; Q = tpip.

С другой стороны, как мы уже выяснили, величина зарядного тока определяется по формуле:

При равенстве зарядного и разрядного токов абсолютный уровень пульсаций в нагрузке:

Физически это означает, что энергия, накапливаемая в индуктивности, переходит в энергию заряженного конденсатора без потерь, что вполне допустимо считать в практических расчетах.

Коэффициент пульсаций:

AUq и„ tj

Из этой формулы мы можем определить величину С.

т ,

Рис. 10.9. К понятию «коэффициент заполнения»



Примечание. Мы уже ввели понятие коэффициента заполнения для чопперной схемы. Оказывается, для бустерной схемы также можно ввести аналогичное понятие:

Величина, дополнителытая к коэффициенту заполнения, характеризующая длительность паузы:

т т т

Отсюда

ts=yT = j: и /=(1-у)Г=

Введение коэффициента заполнения даст нам несколько иной, более здобный для анализа вид формул расчета основных элементов схемы:

тах 2р f 2/""/

в) Диод VP

В качестве блокирующего диода рекомендуегся использовать диоды Шоттки, обладающие, по сравнению с обычными диодами, меньшим падением напряжения в прямом направлении, повышенным быстродействием. Все эти достоинства повышают КПД схемы. Разработчику необходимо выбрать подходящий по прямому току, обратному напряжению и конструкции корпуса диод Шоттки.

г) Ключевой элемент

В качестве ключевого элемента бустерной схемы в последнее время все чаще используют силовые полевые транзисторы MOSFET. Ос-



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) ( 57 ) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110)