перервному режимі зміни струму (малюнок 5.2 б).
З малюнка 4.11 визначимо коефіцієнт пульсацій Kp на навантаженні R2. Це значення не повинно перевищувати заданого розрахункового значення Kp=0.008. Коефіцієнт пульсацій розраховується за такою формулою і для нашого випадку дорівнює:
імпульсний перетворювач напруга транзистор
Для визначення динамічних втрат транзистора VT1, що виникають у момент його включення і виключення, скористаємося формулою:
З документації на транзистор 2N3019 маємо наступні параметри:
U CEmax=80 В; I Cmax=1 А; t on=200 нс; t off=700 нс. Тоді енергія:
Визначимо величину середньої потужності комутаційних втрат за період перетворення (T=1/f):
Визначимо динамічні втрати транзистора безпосередньо з моделювання схеми. На малюнку 5.3 та 5.4 зображені основні діаграми транзистора VT1 при його виключенні і виділяється в цей момент на ньому енергія відповідно. Час виключення транзистора t off=651 нс.
Рис. 5.3 - Діаграми Ік, Uупр, Uке і Pvt при виключенні транзистора VT1
Рис. 5.4 - Енергія на транзисторі VT1 в момент вимикання
На малюнку 5.5 і 5.6 зображені основні діаграми транзистора VT1 при його включенні і виділяється в цей момент на ньому енергія відповідно. Час включення транзистора t on=254 нс.
Рис. 5.5 - Діаграми Ік, Uупр, Uке і Pvt при включенні транзистора VT1
Рис. 5.6 - Енергія на транзисторі VT1 у момент включення
При визначенні динамічних втрат транзистора шляхом моделювання, отримані значення: t on + t off=(651 + 254)? 10 - 9 c=905 нс; E on=43.664 мкДж; E off=840.72 нДж; E on (off)=E on + E off=(43.664 + 0.841)? 10 - 6 Дж=44.51 мкДж; P sw=E on (off)? f=44.51? 10 - 6? 30? 10 3=1.34 Вт Дані значення близькі до розрахункових в межах похибки (15%).
Висновок
У процесі курсового проектування були закріплені знання з основ перетворювальної техніки, зроблений розрахунок елементів схеми, побудована регулювальна характеристика, а так само придбані навички моделювання в програмі LTSpice IV. У результаті електронного моделювання були порівняні розрахункові та експериментальні дані, які в межах різної похибки зійшлися між собою. Параметри струму через елементи схеми і напруги на них, потужності, а так же вид відповідних діаграм, збіглися з розрахунками і теорією, при цьому похибка відхилення не перевищує 5%, що є досить хорошим показником. Значення коефіцієнта пульсацій Kp також підтверджують близькість теоретичних і практичних параметрів. Розбіжності ж у значеннях динамічних втрат істотні і становлять близько 15%. Динамічні втрати залежать від частоти перетворення, інерційних властивостей транзистора, виду схеми перетворювача і характеру навантаження. Вони досягають великих значень із зростанням частоти, що, безсумнівно, слід враховувати при проектуванні імпульсних перетворювачів. Основний метод боротьби з цією проблемою полягає в реалізації принципу м'якою комутації (перемикання), суть якого полягає в додаванні до схеми демпфирующей ланцюга, який дозволяє позбавитися від струму і напруги в транзисторі в моменти його включення і виключення відповідно. Також, в результаті моделювання, була встановлена ??відносна тривалість відкритого стану транзистора?, При якій струм на дроселі L1 переходить з переривчастого режиму в безперервний режим роботи. Слід зазначити, що режим переривчастих струмів в програмі LTSpise IV відображається недостатньо коректно, зважаючи на наявність негативних значень струму на індуктивності.
Список використаної літератури
1. Енергетична електроніка: Навчально-методичний посібник/Мішура В. С., Семенов В. Д. - 2007. 174 с.
2. lt; http: //zpostbox/ltspice.htmlgt;
3. lt; http: //promel.ispu/offtopic/006/str/index4.htmlgt;
.Краткое керівництво по симулятору LTspice/Валентин Володін
.Визначення динамічних втрат в напівпровідникових ключах пристроїв силової електроніки в середовищі Matlab/Simulink/Замаруев В.В., Івахно В.В.
6. lt; http: //products.semelab-tt/pdf/bipolar/2N3019.pdfgt;
.ISSN 2074-272X. Електротехнiка i Електромеханiка. 2011. № 4.
