Рассчитаем трансформатор нашей схемы:
Кз- коэффициент заполнения медью =Sмеди/Sокна=(0.2—0.3), мы выберем 0.2.
Плотность тока j выберем равной 5 (А/мм2).
Площадь меди первичной полуобмотки S1=I1/j, где I1-максимальное действующее значение тока первичной полуобмотки.
, - найдём как площадь квадрата тока в первичной полуобмотки за период Т. . S1=1.85/5=0.37 мм2.
, - найдём как площадь квадрата тока во вторичной полуобмотки за период Т. . S2=I2/j=7/5=1.4 мм2 .
.
Выберем сердечник: R36*23*15 ,Sсер =97.5 мм2 .
Sокна*Sсер=415.2*97.5=3.53*104мм2.
3.53*104мм2>3.23*104 мм2, значит сердечник подходящий.
Число витков первичной полуобмотки:
витков
W21=W11/n=118/3.8=31 виток.
Увеличение сопротивления с ростом частоты обусловлен так называемым скин-эффектом: на высоких частотах протекающий ток вытесняется на наружную поверхность проводника.
- глубина скин-слоя для меди на частоте 100кГц.
Из стандартных значений для ПЭВ-1 выбираем медный проводник диаметром
Наиболее заметно скин-эффект проявляется именно для толстых проводов, поэтому в качестве практической меры по борьбе с этим эффектом рекомендуется намотка провода в несколько проводников с меньшим диаметром.
– число проводников 1-ой обмотки
– число проводников 2-ой обмотки
2.4 Выбор сердечника и расчет числа витков W дросселя L1 (L2)
А – действующее значение тока через дроссель
– допустимая плотность тока
– допустимый коэффициент заполнения медью
– сечение провода
– площадь меди
мкГн
– площадь поперечного сечения сердечника
– число витков
Зададимся Тл
По данному произведению из каталога фирмы Epcos выбираем Ш-образный ферритовый сердечник Е16/8/5 с готовым зазором:
– средняя длина магнитного пути;
–площадь поперечного сечения сердечника;
– площадь окна;
– данное значение удовлетворяет расчетному
Определим число витков W и рассчитаем необходимую величину зазора δ:
витков
Для данного типа сердечника из каталога выбираем величину зазора, ближайшую к расчетному значению:
– величина зазора из каталога
– площадь сечения провода
– диаметр провода
Из стандартных значений для ПЭВ-1 выбираем медный проводник диаметром
2.5 Расчет емкости выходного конденсатора CВЫХ
Выходная емкость Cвых нужна для фильтрации переменных составляющих токов дросселей.
Расчет величины емкости выходного конденсатора проводится при максимальных пульсациях тока .
Коэффициент пульсаций максимален при минимальном рабочем цикле .
- максимальный коэффициент пульсаций.
А.
А
Расчет максимально допустимого эквивалентного последовательного сопротивления для заданного размаха пульсаций выходного напряжения.
мВ
Ом
Минимальное значение емкости выходного конденсатора:
мкФ
А
Исходя из полученных расчетов, для фильтрации выходного напряжения на высокой частоте из каталога фирмы Panasonic, выбираем алюминиевый электролитический конденсатор марки EEVTG1C331Q на 16В со следующими параметрами:
С=330мкФ
ESRmax=0.03Ом
IRMS=0.8A