U w2? ={(N U вх min) 2 D max+ (N U вх min/n 1) 2 (1-D max)} 1/2 (23)
З умови:
D max + D max n 1=1
Визначимо D max:
D max=1/(1+ n 1) (24)
Підстановка (24) в (23) дозволяє після перетворення визначити U w2?:
U w2? =(U вих + U пр) (2 (1+ n 1)) 1/2 (25)
В (25) враховані падіння напруги на відкритих діодах D1 і D2. Діючий струм на вторинній обмотці визначимо, нехтуючи пульсацією струму в дроселі L:
I w2? =I н (D max) 1/2=I н (1/(1 + n 1)) 1/2/(26)
Розрахункова потужність вторинної обмотки:
P2=Uw2? Iw2? =(U вих + Uпр) Iн=Pн (27)
У останньому виразі потужність, що втрачається в діодах, для зручності запису віднесена до навантаження.
Розрахункова потужність первинної обмотки без урахування струму намагнічування i?, який набагато менше пересчитанного до обмотки W1 струму навантаження Iн:
P1=P2 /? тр (28)
де? тр - передбачуваний ККД трансформатора.
Потужність Pт з урахуванням (27) і (28):
Рт=Р1 + Р2=Pн (1 + 1 /? тр)=(U вих + UD1) Iн (1 + 1 /? тр) (29)
Для визначення значення Вm входить до (20), необхідна задатися з довідкових даних індукцією вs для обраного магнітного матеріалу з урахуванням зміни температури. Визначаючи Вm як половину зміни індукції? В при tи=tmax, знайдемо:
Вm, що (вs - Вr)/2 (30)
Коефіцієнт форми Кф, що входить до (20), слід прийняти рівним 1, коефіцієнт використання вікна Ки=0,4, а коефіцієнти Кj і у вибираються з таблиці 2.
Кількість витків первинної обмотки:
W1=(Uвх min - Ucu) Dmax/(2ВmScf) (31)
де Sc - перетин обраного сердечника, Вm і Dmax визначаються з (30) і (24); Ucu - наближене падіння напруга на замкнутому ключі Т.
Кількість витків вторинної обмотки:
W2=(U вих + Uпр) W1/(Uвх min-Ucu) Dmax=(U вих + Uпр) (1 + n1) W1/(Uвх min-Ucu) (32)
Для розрахунку LC-фільтра в ОПП можна використовувати співвідношення, аналогічне тому, яке визначає твір LC в зменшуючому регуляторі:
LC=sin? D/(2? 3f 2knD) (33)
Твір LC слід визначити з (33) при мінімальному значенні D і заданому значенні коефіцієнта пульсації kn.
Мінімальний коефіцієнт заповнення Dmin визначається з регулювальної характеристики ОПП при відомому значенні Uвх min:
Dmin=U вих/(n Uвх max) (34)
У даному пункті були приведені співвідношення, що дозволяють визначити тільки основні параметри перетворювача, необхідні для вибору елементів схеми і розрахунку їх режимів роботи.
.3 Вплив індуктивності розсіювання
Дотепер ми вважали, що трансформатор в ОПП може бути представлений схемою заміщення, показаної на рис. 6. Однак у реальному трансформаторі існує індуктивність розсіювання обмоток внаслідок замикання магнітних потоків по повітрю.
У класичній схемі заміщення двохобмотувальні трансформатора ці індуктивності включаються до його первинну і вторинну ланцюга. При аналізі схем перетворювачів буває зручно привести індуктивності розсіювання до однієї з обмоток. Схема заміщення трансформатора з індуктивністю розсіювання L s включеної в первинну ланцюг, показана на рис. 18.
Рис. 18. Схема заміщення трансформатора з індуктивністю розсіювання обмоток L s, включену в первинну мережу.
Вплив індуктивності розсіянні обмоток трансформатора на роботу ОПП можна показати, замінивши трансформатор в схемі з додатковою обмоткою (рис. 13) його схемою заміщення. Проаналізуємо отриману таким чином схему ОПП (рис. 19).
Рис. 19. Схема ОПП, що враховує індуктивність розсіювання трансформатора.
Зі схеми можна бачити, що індуктивність L s включена послідовно з ключем Т, тому будь-яка зміна струму, що проходить через ключ, призводить до появи напруги на ній. По закінченні інтервалу імпульсу і різкому спаді струму через ключ на індуктивності L s з'являється напруга, полярність якого показана на рис. 19. На індуктивності намагнічування L ? при замиканні ключа напруга буде відповідати напрузі на обмотці W 1 'з полярністю, також показаної в дужках. Чим більше швидкість спаду струму ключа і чим більше індуктивність L s, тим вище виявляється напруга u LS:
u LS=L s di LS/dt=L s di ст/dt (35)
де i ст - струм стоку ключа.
Результат дії індуктивності L s можна побачити на діаграмі напруги на ключі (рис. 20).
<...
