Convertoare+Cc Cc+Cu+Izolare+Galvanica (1)
-
Upload
grigoregeorge77 -
Category
Documents
-
view
129 -
download
3
Transcript of Convertoare+Cc Cc+Cu+Izolare+Galvanica (1)
-
CONVERTOARE CC-CC CU IZOLARE GALVANIC
-
Introducere n multe aplicaii, se impune introducerea unui
transformator n structura convertorului cc-cc, n vederea realizrii unei izolaii galvanice ntre intrare i ieire. De exemplu, n convertoarele alimentate direct de la reea aceast izolare este impus de standarde interne i internaionale. n mod normal, aceast izolaie s-ar putea obine utiliznd un transformator la frecvena reelei 50 Hz. Datorit faptului c mrimea i greutatea acestui transformator este invers proporional cu frecvena, este de preferat s-l incorporm direct n structura convertorului, facndu-l astfel s lucreze la frecvene de zeci, sute de kHz, dimensiunile sale fizice scznd semnificativ.
-
Sunt situaii cnd trebuie convertit o tensiune continu ntr-o alt tensiune continu, raportul ntre cele dou fiind foarte greu de obinut cu un simplu convertor cc-cc. n aceste situaii utilizarea unui transformator este absolut necesar.
In sfrit utilizarea trasformatoarelor n structura convertoarelor cc-cc, permite obinerea ieirilor multiple prin simpla adaugare a unor nfurri suplimentare.
-
Convertor cc-cc flyback cu izolare galvanic
Avantajul convertorului flyback, const n primul rnd n faptul c este cel mai ieftin i simplu convertor cu izolare galvanic, avnd nevoie doar de un singur element inductiv.
Schema acestui convertor este prezentat n figura 4.1.
US
D
L1 L
T
iT
uT
C
iCu1
iDn:1
RS
IS
TR
UI
Fig. 4.1 Schema electric.
-
Cnd tranzitorul T conduce, dioda D este blocat i ntreaga energie este stocat n primarul transformatorului TR (curentul din primar crete). n momentul cnd tranzistorul T se blocheaz, tensiunea pe nfurrile transformatorului se inverseaz, dioda D ncepe s conduc, energia stocat n transformator fiind acum transmis spre ieire (scade curentul n secundar).
Se va analiza funcionarea n regim staionar, distingndu-se dou moduri de funcionare:
a) conducie nentrerupt; b) conducie ntrerupt.
-
Formele de und corespunztoare sunt reprezentate n figura 4.2.
Prin raportare la secundarul transformatorului, schema convertorului flyback se reduce la circuitul inversor (buck-boost) reprezentat n figura 4.3.
Ca urmare, relaiile ce descriu funcionarea convertorului flyback n cele dou regimuri de conducie se obin din cele deduse n cazul convertorului buck-boost (vezi cap.3) prin simpla nlocuire a tensiunii cu valoarea, n fiind raportul de transformare primar/secundar.
-
tt
t
t
t
t
t
t
t
t
t t
ITmax
iT
iD
uT
uD
iC
D US
UI
iT
iD
uT
uD
iC
IDmax
US
ITmax
IDmax
TT
a) b)
D US
TC TB
UDmax
UTmax
DuS DuS
UTmax
UDmax
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
USUS
Fig. 4.2 Formele de und:a) conducie nentrerupt;b) conducie ntrerupt.
-
UI/n L
D
C
USiT iC
iD
RS
IS
Fig. 4.3 Convertorul buck-boost echivalent.
-
n figura 4.4, s-a reprezentat forma curentului iL reflectat n secundar. n realitate curentul curge alternativ n primar i secundar astfel nct, transformatorul convertorului flyback nu transport energie continuu ca un transformator obinuit; el acumuleaz energie n prima parte a ciclului (durata TC) i o evacueaz spre sarcin n partea a doua (durata TB).
Cnd tranzistorul T conduce, tensiunea n secundar va fi UI/n, iar panta curentului reflectat n secundar va fi UI/(n L).
Cu T blocat, tensiunea secundar este US i panta curentului descresctor va fi US/L.
t
ILmaxILmin IS
iLniT iD
0
Fig. 4.4 Curentul reflectat n secundar.
-
4.2.1 Funcionarea n conducie nentrerupt
n regim de conducie nentrerupt, curentul reflectat n secundar nu atinge valoarea zero pe durata unei perioade de comutaie (fig. 4.4).
Tensiunea de ieire funcie de tensiunea de intrare se obine din relaia:
( )dd
-
=1n
UU IS
CT BTTimpul de conducie , respectiv blocare se determin cu relaiile:
SI
SC UnU
UnTT+
=
SI
IB UnU
UTT
+=
-
Din relaia (4.1) rezult c, pentru regim de conducie nentrerupt tensiunea de ieire este independent de sarcin. De asemenea, forma curentului prin transformator nu se schimb odat cu IS, ci doar se deplaseaz n sus sau n jos dup cum IS crete sau scade.
Curentul de sarcin, reprezentnd valoarea medie a curentului prindiod este dat de relaia:
TTIII BLLS
+=
2maxmin
Valoarea minim, respectiv maxim a curentului Li se obine din:
( )SI
SI
I
SS
SSL UnU
UnLn
TUUUn
ILTUI
I+
-
+=-
--
=2
1121min
dd
-
( )SI
SI
I
SS
SSL UnU
UnLn
TUUUn
ILTUI
I+
+
+=-
+-
=2
1121max
dd
Dac IS scade spre o valoare limit ISL, curentul ILmin devine 0 i convertorulse afl la limita conduciei nentrerupte (figura 4.5a).Curentul de sarcin ISL,se determin din relaia:
( )2
2
21
2
+
=-
=IS
ISSSL UUn
ULTU
LTUI d
Cnd tensiunea de intrare variaz de la UImin la UImax, factorul de umplerevariaz de la dmax la dmin n ideea meninerii constante a tensiunii de ieire.Curentul ISL atinge valoarea maxim cnd d = dmin. Ca urmare relaia (4.7)devine:
-
( )2
Im
Im2min 2
12
+
=-
=axS
axSSSL UUn
ULTU
LTUI d
-
4.2.2. Funcionarea n conducie ntrerupt
Dac IS < ISL, convertorul intr n regim de conducie ntrerupt. Panta pozitiv a curentului nu se schimb, dar cea negativ devine
mai abrubt cu descreterea IS, deoarece US crete (figura 4.5b).
ISminIS
TT t t
a) b)
iL iL
00
Fig. 4.5 Funcionarea n conducie ntrerupt.a)IS = ISL; b)IS < ISL;
-
Dac se noteaz:
I
SN U
UnU
=
TULIn
II
SN
=
tensiunea de ieire normat, respectiv curentul de sarcin normat pentruconducie ntrerupt avem:
NN I
U
=2
2d
-
Caracteristicile de ieire
Figura 4.6 reprezintcaracteristicile de ieire; liniapunctat reprezint limita dintrecele dou moduri de funcionare.
Fig. 4.6 Caracteristicile de ieire.
-
4.2.3 Dimensionarea elementelor componente
Transformatorul TR
Transformatorul nu lucreaz ca unul obinuit, ci combin funciile unui transformator cu cele ale unui oc, ce are ca scop acumularea de energie.
Valoarea minim a inductivitii L a secundarului transformatorului TR, necesar pentru evitarea regimului nentrerupt se determin din relaia :
( )min
2
Im
Imminmin
Immin 2
12 SaxS
axS
SL
ax
PT
UUnUU
InTUL
+
=-
= dd
-
nnd cont de relaia (4.1) i de faptul c n regim de pornire,tensiunea de intrare maxim poate corespunde cu factorul de umpleremaxim, raportul de transformare n se obine din:
( )maxmaxIm
1 dd
-
=S
ax
UU
n
Volumul ocului este dat de expresia :
BLI=V 2
Le0e
Max
2max mm
ILmax este determinat de sarcin, iar e i Bmax (permeabilitatea efectiv i inducia maxim n oc) depind de material.
Variaia B este determinat de riplu ILmax-ILmin; Bmaxcorespunde curentului ILmax.
-
( )I
BI-I=BL
mLL
max
axminmax D
LS A
LN =
LA
ILmax este determinat de sarcin, iar e i Bmax (permeabilitatea efectiv i induciamaxim n oc) depind de material.Variaia B este determinat de riplu ILmax-ILmin; Bmax corespunde curentului ILmax.
(Asigurnd un B mic, pierderile n fier se micoreaz)Numrul de spire din secundar se determin cu relaia:
unde:
este inductivitatea specific.
-
Tranzistorul T
Tranzistorul T trebuie s fie astfel ales, nct s suporte tensiunea UTmaxcare poate s apar n timpul funcionrii, precum i curentul maxim de colector. Curentul maxim prin tranzistor i tensiunea colector-emitor maxim sunt date de relaiile:
inS
Sin
in
IS
S
SLT UUn
UnLnTU
UUUn
UnP
nII
Im
Im
Im
maxmaxmax 2 +
+
+
==
min
Immax d-1
U=U axT
-
Dioda D Valoarea medie a curentului prin diod este chiar curentul de sarcin IS, iar
valoarea maxim a curentului i tensiunea invers maxim sunt date de relaiile:
maxmax TD InI =
( )minImImImIm
max 11 ddd
-=
-+=
nU
nU
nU
U+n
U=U axaxaxSax
D
-
Condensatorul de ieire Valoarea condensatorului este determinat de riplul
permis la ieire i de rspunsul tranzitoriu dorit. De asemenea, trebuie s se verifice c valoarea efectiv a curentului prin condensator nu depete valoarea permis, dat n foile de catalog.
Curentul i tensiunea pe condensator sunt reprezentate n figura 4.2 (se neglijeaz rezistena echivalent a condensatorului).
Capacitatea necesar n funcie de valoarea impus a riplului DUS se poate calcula cu formula :
-
Sin
S
S
S
UnUUn
UIT
=C+
D
Im
max
Valoarea efectiv a curentului prin condensator este dat de relaia
3II+
-1I=I
S
SL2
2S
Cef dd2
-
Exemplu de proiectare
Se d:UI = 4880V;US =12V;IS =225A;DUS =400mV;T = 12,5s;
-
Convertorul lucreaz n modul nentrerupt, ceea ce presupune c energia stocat n primar pe perioada de conducie, nu este complet transferat spre sarcin. Ca urmare, curentul prin primarul transformatorului are o form trapezoidal.
Relaiile ce descriu funcionarea convertorului au fost determinate n condiii ideale, considerndu-se cderile de tensiune pe elementele comutatoare ca fiind nule. Pentru a obine rezultate ct mai apropiate de realitate, trebuie s fie luate n calcul i cderile de tensiune ce apar pe tranzitorul comutator (UCEsat), rezistena ohmic a primarului transformatorului (URpp) . Tensiunea de intrare UI se nlocuiete cu valoarea dat de relaia:
-
RppCEsatII UUUU --=*
n ce privete tensiunea de ieire trebuie de asemenea inut seama de cderile detensiune pe diod (UF) i de cderea de tensiune pe rezistena de pierderi asecundarului ( URps). Ca urmare tensiunea de ieire US se nlocuiete cu valoarea:
RpsFSS UUUU ++=*
innd cont de relaiile(4.23) i (4.24) rezult:
VVVVU in 8,462,0148*Im =--=
VVVVU ax 8,782,0180*Im =--=
VVVVU S 9,122,07,012* =++=
-
Transformatorul Se admite o tensiune maxim pe tranzistor de 125V. Din relaia
(4.18) rezult:
36,0125
8,7811max
Immin =-=-= V
VUU
T
axd
Conform relaiei (4.13) raportul de transformare este:
( ) 4,336,019,1236,08,78
=-
=
VVn
Inductivitatea secundarului calculat cu relaia (4.12) va fi:
HWs
VVVVLS m
m 8,172425,12
8,789,124,38,789,12
2
min =
+
=
-
Factorul de umplere maxim este:
48,09,124,38,46
9,124,3max =+
=
VVVd
Curentul maxim prin secundar va fi :
AVV
VH
sVV
VAI L 3,568,469,124,39,124,3
8,1725,128,46
8,469,124,3125max =+
+
+=
mm
Volumul miezului de ferit calculat cu relaia (4.14) n ipotez c e =50 este:
( )( )
32
27 39568
3,08,173,5650104 mm
THA
mHVe =
= -
mp
-
Se alege din catalog [9] miezul EC70 pentru care n ideea c se practic un intrefier de aproximativ 3mm.
Ca urmare numrul de spire din secundarul transformatorului rezult imediat:
2/140 spnHAL =
11/140
8,172 == spnH
HNSm
iar numarul de spire din primar va fi:
374,311 === nNN SP spire
-
TranzistorulTensiunea ce trebuie susinut de tranzistor trebuie sa fie mai mare de125V ,iar curentul prin acesta va fi:
An
II LT 5,16
maxmax =
Dioda
Valoarea medie a curentului prin diod este: 25A;Curentul maxim transportat de dioda este 56,3A ,iar tensiunea suportat de
aceasta este:
( ) VVU D 2,3636.014,3
8,78max =-
-
Condensatorul de ieire
Datorit curentului mare de ieire, cea mai important caracteristic a condensatorului de ieire este rezistena sa RC . Riplul tensiunii de ieire este de fapt dat de valoarea acestei rezistene. Ca urmare trebuie s fie indeplinit condiia:
W==D
mA
VI
URL
SC 78,56
4,0
max
-
Convertor cc-cc cu transfer direct (forward)
Schema de principiu a convertoruluieste prezentat n figura 4.7.
Din schem, se observ c suntnecesare dou componente inductive:transformatorul TR pentru izolaiegalvanic i bobina L pentru stocareaenergiei. Convertorul forward este foarteasemntor cu convertorul cobortor dincare de altfel este derivat. Pe durata deconducie a tranzistorului T, curentul demagnetizare crete liniar, stocndu-seastfel energie n miezultransformatorului. Cnd tranzistorul seblocheaz, trebuie asigurat o calepentru scurgerea curentului demagnetizare, altfel apar vrfuri detensiune ce pot distruge tranzistorul T.Exist mai multe soluii pentru aceastproblem. Una din cele mai utilizateconst n includerea unei nfurrisuplimentare ca n figura 4.7.
UI
US
D1
L1 L2L3
T
iT
uT
L
C
iC
u1
iD1
iD2
D2
iD3iL
n:n:1
TR RS
ISuL
Fig. 4.7 Schema convertoru-lui forward.
-
Ct timp tranzistorul T conduce, dioda D1 fiind polarizat direct este de asemenea n conducie, energia absorbit din sursa de intrare UIfiind astfel transferat spre ieire. La blocarea tranzistorului T, tensiunile pe nfurrile transformatorului i schimb polaritatea, astfel nct dioda D1 se blocheaz. Pe baza energiei acumulate n bobina L, D2 se deshide asigurndu-se o cale pentru curentul din bobin.
D3 cu cea de-a treia nfurare, asigur demagnetizarea transformatorului. ndat ce T este blocat, curentul de magnetizare este transferat n nfurarea 3 i energia acumulat este transferat spre intrare.
Aceast nfurare trebuie s fie strns cuplat cu nfurarea primar pentru a elimina vrfurile de tensiune ce apar cnd tranzistorul se blocheaz.
-
Astfel tensiunea maxim suportat de tranzistor, se limiteaz la o valoare dubl fa de tensiunea de intrare (cnd numrul de spire a nfurrii 1 este egal cu numarul de spire al nfurrii 3), dar factorul de umplere al tensiunii de comand se limiteaz la o valoare ce nu poate depi 0,5 pentru a preveni saturaia miezului (vezi i fig.4.8).
Vom analiza i acum funcionarea n regim staionar. n acest regim, vom distinge tot dou moduri de funcionare:
a) conducie nentrerupt (fig.4.9a);b) conducie ntrerupt (fig.4.9b).
-
4.3.1 Funcionarea n conducie nentrerupt.
n conducie nentrerupt curentul prin bobina de oc L, nu atinge valoarea zero pe durata de comutaie T. Formele de und corespunztoare sunt prezentate n figura 4.8.
UI
2UI
ILmax/n
t
t
t
t
t
iT
im
u1
uT
iLIS
TC TB
T
ILmax ILmin
IMmax
UI
UI
IMmax
0
0
0
0
Fig. 4.8 Formele de und.
-
Pe durata de conducie a tranzistorului (TC) tensiunea pe bobina L este constant, fiind dat de relaia (fig. 4.8):
C
LL
C
LS
IL T
IIL
TILU
nUU minmax
-=
D=-=
iar n perioada de blocare (TB) de relaia:
B
LL
B
LSL T
IILTILUU minmax --=D-=-=
Deoarece n regim staionar valoarea medie a tensiunii pe bobina estezero, rezult:
BSCSI TUTU
nU
=
-
-
de unde:
IIC
S UnU
TT
nU == d11
CB TTT +=
TTC=d
unde:
este perioada de comutaie;n -raportul de transformare primar/secundar;
- factorul de umplere.
-
Deoarece, n regim staionar, valoarea medie a curentului prin condensator este zero, curentul de sarcin este egal cu valoarea medie a curentului prin bobina L. Ca urmare, putem scrie:
2minmax LL
SIII +=
Din relaia (4.26) rezult :
( ) ( ) LISBSLL ILnTU
LTU
TL
UII D=-
=-
==- ddd 11minmax
Din (4.29) i (4.30) se obine:
( ) ( )ddd -
-=-
-=D
-= 12
122min Ln
TUILTU
IIII ISSSLSL
-
( ) ( )ddd -
+=-
+=D
+= 12
122max Ln
TUILTUIIII IS
SS
LSL
Se observ c n regim nentrerupt, tensiunea de ieire nu depinde de curentul de sarcin. Din relaiile de mai sus rezult de asemenea c panta pozitiv, respectiv negativ a curentului nu sunt afectate de valoarea IS. Vom avea aceleai riplu al curentului att n bobin ct i n condensatorul de ieire, forma curentului prin bobin deplasndu-se n sus i n jos dup cum IS crete sau scade (fig.4.9).Dac curentul de sarcin scade spre o valoare limit ISL, convertorul se afl la grania dintre conducia nentrerupt i conducia ntrerupt. n acest caz ILmin=0, iar valoarea ISL se determin din relaia (4.31):
( ) ( )ddd -
=-
= 12
12 Ln
TULTUI ISSL
-
Dac tensiunea de intrare variaz ntre UImin, respectiv UImax factorul de umplere d, trebuie de asemenea s varieze ntre dmax i dminpentru a se menine constant tensiunea de ieire. Se poate demonstra c, curentul ISL atinge valoarea maxim cnd d = dminrespectiv UI = UImax.Ca urmare relaia (4.33) devine:
( ) ( )minminImminmax 1212 ddd -
=-
=LnTU
LTUI axSSL
-
Funcionarea n conducie ntrerupt
Dac IS
-
LTII CTI
=
2max
Dar:
Ln
TUn
U
ICS
I
T
-
=max
Dac curentul de magnetizare, este suficient de mic nct se poate neglija, atunci din figura (4.10) se deduce imediat: iL
iL
IS
ISL
ISLIS
T
TC
t
t
0
0
DIL
a)
b)
Fig. 4.9 Curentul prin bobin :conducie nentrerupt;conducie ntrerupt.
iT
0
ITmax II
tTCT
Fig. 4.10 Curentul prin tranzitor n conducie ntrerupt.
-
( )Ln
UnUTI SII
-= 2
2
2d
Dup substituirea curentului II n relaia (4.36) se obine:
2
2
2 dd
+=
NN I
U
unde:
I
SN U
UnU
=
TULIn
II
SN
=
sunt tensiunea de ieire normat, respectiv curentul de sarcin normat.
-
Fig. 4.11 reprezint caracteristicile de ieire ale conver-torului pentru cele dou moduri de funcioare delimitate de linia punctat.
-
4.3.3 Dimensionarea elementelor componente
Bobina LCalculul inductivitii L se poate face utiliznd relaiile deduse la
studiul convertorului cc-cc cobortor. n cele ce urmeaz vom prezenta ns, o alt metod.
( )SL
I
InTUL
-
=21 dd
Notnd: SLS II = x
( )S
ax
InTUL
-
=2
1 minminImmin
ddx
-
Dac x crete, ISL scade, ceea ce determin scderea pierderilor n miezulul magnetic, dar cresc pierderile n nfurri i timpul de rspuns n regim tranzitoriu. Ca un compromis se alege x =1015.Volumul miezului de ferit necesar, se determin cu relaia:
2max
2max
0 BLI
V Lee
= mm
unde:Bmax reprezint inducia maxim;mo -permeabilitatea vidului m
H7104 -p
me -permeabilitatea efectiv.
Numrul de spire necesar se calculeaz din relaia(vezi cap.9 i 10):
ee
e
AlL
N
=
mm0
unde:le -reprezint lungimea efectiv a miezului i Ae -aria efectiv a miezului.
-
Transformatorul
Dac raportul dintre inductivitatea primarului L1 i inductivitatea L reflectat n primar este l, se poate scrie:
LnL = 21 lPentru a avea curent de magnetizare suficient de mic n raport cu curentul din bobina L reflectat n primar (uzual10%), pentru l se alege o valoare cuprins ntre 2 i 6.Volumul de miez necesar se determin cu relaia:
2max
12
max0 B
LIV MaeT
= mm
unde:1
max LTUn
I SM
= reprezint valoarea maxim a curentului de magnetizare;
-
ma-permeabilatea de amplitudine.
Conform legii lui Faraday se poate scrie:
Cee
fI T
BANdtdBAN
dtd
NU max111 ==F
=
unde:N1-reprezint numrul de spire din primar;Ff fluxul fascicular;Ae- aria efectiv a miezului transformatorului;Bmax- inducia magnetic maxim.Pentru situaia cea mai nefavorabil (cnd tensiunea de intrare i factorul de umplere au valori maxime, situaie intlnit in regim tranzitoriu) numrul de spire al nfurrii primare se obine din relaia:
-
max
maxIm1 BA
TUNe
ax
=d
Se poate determina raportul de transformare al transformatorului:
S
ax
UUn Immax = d
Tranzistorul
Dup cum s-a artat UTmax atinge valoarea maxim 2.UImax. Se alege un tranzistor avnd UTmax 2,2.UImax.Din analiza figurii 4.8 se deduce:
1
maxmax
maxmax L
TUnn
II
nI
I SLML
T
+=+=
-
Dupa calcule:
( )
-
++=min
max 1211
dxlxnI
I ST
Dac x = 15 i l = 2 se obine:
nII ST = 16.1max
DiodeleDioda D3 asigur demagnetizarea transformatorului. Trebuie s ndeplineasc condiiile:
axD UU Immax 2
maxmax MD II
-
Tensiunea invers maxim pentru diodele D1, D2 este:
min
Immax d
SaxD
Un
UU ==
Curentul maxim suportat de diodele D1, D2 este dat de relaia:
+=+==
x11maxmaxmaxmax SSLSLD IIIII
Pentru x=15 rezult:max07.1 SD II =
-
Condensatorul de ieire C In ipoteza c se neglijeaz
elementele parazite ale conden-satorului (rezistena echivalent serie i inductana echivalent serie) formele de und ale curentului i riplul tensiunii sunt figurate n figura 4.12.
iC
US
DuS
t
t
D US
0D IL
Fig. 4.12 Curentul i tensiunea pe condensator.
Cantitatea de sarcin acumulat n condensator este (suprafaa haurat):
TIITUCQ LLS D=D
=D=D81
2221
de unde:
S
L
UTIC
DD
=8
-
:( )C
ax
ULnTUC
D-
=8
1 2minminIm dd
La alegerea condensatorului, trebuie s inem seama de asemenea, de curentul efectiv maxim ce strbate condensatorul.Expresia acestuia este:
SSSL
CCef III
dtiT
I =
=== 04.0331 2
x
-
4.3.4.Exemplu de proiectare
Se d:PS = 300W;US = 5V;IS = 60A;T = 25s;
ipoteza c alimentarea convertorului se face de la tensiunea alternativ de 220V i admind o variaie a acesteia cu +10% , respectiv 15% se deduce:
VVUU Fax 2,3411,122202Im ==+
-
unde: UF = 0,7V i reprezint cderea de tensiune pe o diod din redresorul n punte ce alimenteaz convertorul. Ca urmare:
VU ax 340Im @Admind un riplu al tensiunii redresate de 50V i nd cont i de faptul ctensiunea poate scdea cu 15% rezult:
VVVUU F 2135085,022202min =-=+
Se poate considera:
VU in 210Im @
Dac se ine cont de cderea de tensiune pe dioda D1 (UF1) i pe rezistenaserie echivalent a inductorului L (Rp), tensiunea de ieire US se nlocuietecu:
-
VVVVUUUU RpFSS 7,52,05,051* =++=++=
Factorul de umplere minim se calculeaz cu relaia:
28,034021045,0
Im
minmaxmin === V
VUU
ax
dd
S-a inut seama de faptul c: 45,0max =d
Raportul de transformare al transformatorului TR va fi:
8,267,534045,0
*Immax
2
1 =
=
==S
ax
UU
NNn
d
-
Bobina L Inductivitatea bobinei rezult:
( )H
AsV
InTU
LS
ax mmdd
x 8608,262
2528,0)28,01(340152
1 minminImmin @
-=
-
=
Curentul maxim prin bobin este:
( ) AAAHsAI L 6446028,0128,088,262
2534060max @+=-
+=mm
Volumul miezului de ferit necesar se calculeaz cu e = 50. Rezult:
( )3
2
27
2max
2max
0 522,084,64501014,34 cm
TH
mH
BLIV Lee
=
= -
mmm
-
Transformatorul TR
Inductivitatea primarului va rezulta:
mHHL 1788,263 21 == m
Curentul de magnetizare maxim are valoarea:
AmH
sVL
TUnI SM 224,017
257,58,26
1
*
max =
=
=m
Volumul de ferit necesar rezult:
( )3
2
27
2max
12
max0 402,0
17)224,0(15001014,34 cmT
mHAB
LIV MaeT
=
= -mm
-
Permeabilitatea de amplitude a se consider 1500. Din foile de catalog se alege miezul E55 avnd urmtoarele caracteristici
2min
2
3
349
354
12343700
mmAmmA
mmlcmV
e
e
e
=
=
==
Numrul de spire din primar este:
spireTmm
sVN 552,0349
2545,034021 =
=
m
-
Numrul de spire din secundarul transformatorului este:
spiren
NN 28,26
5512 @==
Tranzistorul
Tensiunea susinut de tranzistor trebuie sa fie:
VUT 7403402,2max =iar curentul (4.53):
AAIT 6,2224,08,2664
max =+=
-
Diodele Dioda D3 trebuie s ndeplineasc condiiile:
VVU D 72034023max =AI D 224,03max
Diodele D1 i D2 trebuie s indeplineasc condiiile:
VVU D 2128,07,5
max @
AI D 2,64max
-
Condensatorul C
Valoarea capacitatii condensatorului rezult:
( ) ( ) FHV
sVC mm
m 166815,08,268
2528,028,01340 2=
-
=
Valoarea efectiv a curentului prin condensator este:
AAICef 3,231560
@
=
-
Convertor forward cu dou tranzistoare
este prezentat n figura 4.22. Tranzistoarele T1 i T2 sunt comandate simultan. Tensiunea susinut de fiecare tranzistor va fi UI. UI
US
D1 L
CD2 RS
D3
D4
T1
T2
Convertorul forward cu dou tranzistoare.