Алгоритм выбора схемы преобразователя

💸 Как сделать бизнес проще, а карман толще?

Тот, кто работает в сфере услуг, знает — без ведения записи клиентов никуда. Мало того, что нужно видеть свое раписание, но и напоминать клиентам о визитах тоже. Проблема в том, что средняя цена по рынку за такой сервис — 800 руб/мес или почти 15 000 руб за год. И это минимальный функционал. Нашли самый бюджетный и оптимальный вариант: сервис VisitTime.
⚡️ Для новых пользователей первый месяц бесплатно. А далее 290 руб/мес, это в 3 раза дешевле аналогов. За эту цену доступен весь функционал: напоминание о визитах, чаевые, предоплаты, общение с клиентами, переносы записей и так далее.
✅ Уйма гибких настроек, которые помогут вам зарабатывать больше и забыть про чувство «что-то мне нужно было сделать».
Сомневаетесь? нажмите на текст, запустите чат-бота и убедитесь во всем сами!

1. Определяем максимальную выходную мощность преобразователя P₀= U₀·I₀_макс_.

2. Определяем номинальное U_вх_.максимальное и минимальное значения входного напряжения преобразователя:

где: k _а = (0, 05…0, 1) – абсолютный коэффициент пульсаций на выходе сетевого выпрямителя (см. рис. 9);

3. По известным значениям P₀ и U_вх с помощью графика рис. 10 выбираем схему преобразователя с учётом рекомендаций, приведенных в разд. 2.2.

Области, обозначенные ИЛИ соответствуют равноценному применению обоих типов преобразователей.

Рис. 10. График областей предпочтительного применения

4. Для схем рис. 4-6 задаёмся максимальным значением γ _макс = 0, 5. Для схемы рис. 7 задаемся γ _макс = 2 · tu / T= 0, 85… 0, 9. Для схем рис. 2, 3 γ _макс = 0, 7.

5. С помощью выражений табл. 3 определяем амплитудные значения ЭДС первичной U₁_m и вторичной U₂_m обмоток трансформатора преобразователя в функции напряжения первичной сети U_вх и мощности нагрузки P₀ (для преобразователя по схеме рис. 7 при двухполупериодной схеме выпрямления определяется амплитудное значение ЭДС вторичной полуобмотки).

U_{кэ нас.}= (1…2, 5) В – напряжение на силовом транзисторе в режиме насыщения; U_пр._VD = U_пр._VD₁ = U_пр._VD₂= (0, 6…1) В – падение напряжения на диоде в открытом состоянии;

DU₁ @ 0, 02U_вх. – падение напряжения на активном сопротивлении первичной W₁ обмотки трансформатора;

DU₂= 0, 02U₀ – падение напряжения на активном сопротивлении вторичной W₂ обмотки трансформатора;

DU_L= (0, 02…0, 05)U₀= DU_L₂; DU_L₁ = (0, 02…0, 05)U_вх– падение напряжения на активном сопротивлении дросселя L, L1, L2;

DU_c₁=0, 1U_вх – величина изменения напряжения на конденсаторе С1 (для схемы рис. 7) на частоте преобразования.

6. Определяем требуемый коэффициент трансформации n₂₁трансформатора:

7. С помощью выражений табл. 3 для выбранной схемы преобразователя определяем γ _мин. Если полученное значение γ _мин ³ 0, 15, устройство реализуемо. В противном случае следует выбрать другую схему преобразователя, обладающую более широкими пределами регулирования (например, схему рис. 2 или рис. 6) и повторить расчёт.

8. Определяем критическую индуктивность дросселя L_кр в схемах рис. 2 и 3 и рис. 7, критическую индуктивность L_кр₁и L_кр₂в схеме рис. 6, а также критическую индуктивность L_w₁_кр в схеме рис. 4 и 5. Принимаем:

9. Определяем значение γ. Полученные при выборе преобразователя данные, необходимые для дальнейших расчетов схемы, заносятся в таб. 4.

Трансформатор является одним из основных элементов преобразователя, во многом определяющим его энергетические и массо-объёмные показатели. Принципиально трансформаторы преобразователей могут быть выполнены на любом магнитопроводе. Однако следует иметь в виду, что магнитопровод трансформатора для преобразователя по схемам рис. 4 и 5 должен иметь немагнитный зазор или выполняться из материала не насыщающегося при относительно больших значениях напряженности магнитного поля (например, магнитодиэлектрика). Однако промышленность выпускает магнитодиэлектрики пока ещё, в ограниченном количестве. Поэтому трансформаторы таких преобразователей целесообразно выполнять на составных магнитопроводах. Для трансформаторов же других преобразователей могут с успехом использоваться как составные, так и замкнутые магнитопроводы. На частоте преобразования f_n= (25…100) кГц сердечники трансформаторов выполняются из феррита. Из составных магнитопроводов наибольшее применение находят броневые сердечники. Основные характеристики некоторых типов магнипроводов приведены в приложении: табл. П1.1- для броневых, а табл. П1.2 - для тороидальных магнитопроводов [5].

Расчёт трансформатора осуществляется по выражениям, приведенным в табл. 3.

1. Определяем действующее значение токов первичной I₁ и вторичной I₂ обмоток трансформатора.

Для преобразователя, выполненного по схеме рис. 7, при двухполупериодной схеме выпрямления определяется действующее значение тока каждой из вторичных полуобмоток.

2. По выражению, приведенному в табл. 3, определяем произведение поперечного сечения стержня на поперечное сечение окна S_ст× S_ок.

- коэффициентом заполнения окна магнитопровода обмоткой К_ок = 0, 25…0, 35;

- приращением магнитной индукции D В на частоте преобразования. Значение D В для схем рисунков 3…6 приведены (для наиболее часто применяемых материалов М2000НМ-1, 2500НМС-1) в табл. 5;

- h - коэффициент полезного действия преобразователя в пределах 0, 6…0, 8 (меньшее значение КПД соответствует более низкому выходному напряжению U₀=5 В);

- плотностью тока j в обмотках трансформатора по табл. 6. При выходе за пределы таблицы плотность тока принимается равной граничным значениям.