Сечение провода первичной обмотки

, = /,/КГД = 3,17/КГ.0,3 = 7,5 мм=.

Применяем для первичной обмотки прямоугольный провод марки ПЭЛБДО 4,70X1,81, сечением 8,3 мм.

Средняя длина витка первичной обмотки

/i%6 см.

Сопротивление первичной обмотки

= = 0,0175- зз° =0,165-10- Ом.

Падение напряжения на активном сопротивлении первичноГз обмотки трансформатора

(/ ,=/,/1=3,17:0,165-10-2=0,52-10-2 В.

Потери мощности в первичной обмотке трансформатора

Р 1 = (/ i/ = 0,52 10-2-3,17=1,65-10-3 Вт.

Сечение провода вторичных обмоток

92 = /н/Д = 0,Г57/0,3 = 0,52 мм2.

Применяем для вторичных обмоток круглый провод марки ПЭВ-2 диаметром 0,86 .м.м, у которого (/2 = 0,58 м.м2. Средняя длина витка вторичных обмоток

/25:10 см.

Общее сопротивление вторичных обмоток

/(Ша + Шо) 10-240-10-2 R,= p =0,0175--g-g-= 0,725 Ом.

Падение напряжения на активном сопротивлении вторичных обмоток трансфор.матора

(/ 2+(/ио=/н/?2 = 0,157-0,72о = 0,114 В. Потери мощности во вторичной обмотке трансформатора

Рм2=(/ 2+[/,.о)/2=0,114-0,157 = 0,0179 Вт.

Потери в меди трансформатора

Р = р, +Р 2= 16,5-10-3+17,9-10-3 = 34,4-10-3 Вт.

Потери в стали трансформатора найде.м по (3-1) и (3-2) при следующих значениях коэффициентов и параметров [Л. 5, 7]:

Y=8,5 г/смз; Во=\ Т; /б=1000 Гц; /гст=0,75.

Из табл. 3-2 имеем ро=4,2-10-з Вт/г; р = 2; а=а,6. Объем стали магнитопровода

Vcт = л (Z)2 d2) b/4 = n (5,6-42) -1,4/4 = 16,8 см.

Потери в стали трансформатора

Per = PoY (В/Вб) ? (f/krkVcT =

=4,2-10--8,5

/0,75 /400 у.°

/0,75 Г 11 >\

то J

0,75-16,8 = 5810-з Вт.

Полные потери в трансформаторе

Рм+Рс г = 34,4 10-3+58 -10-3 = 92,4 10 В г.

Отношение потерь

Яст/Л, = 1,е

что близко к оптимальному значению отношения потерь 5/3=1,67 (табл. 3-1).

Коэффициент полезного действия трансфор.матора

11тр = Р2/(Р2+Рм+Рст) =4/(4+92,4-10-3) =97,77о.

Как видим, рассчитанный здесь к. п. д. трансфор.матора мало отличается от принятого в начале расчета (97,5%), поэто.му уточнять расчет не требуется.

Полные потери з преобразователе

АРпр = Рг+Ри+Рд+Рм + Рст = 0,426+0,108 + 0,092=0,626 Вт.

Коэффициент полезного действия преобразователя

11= (i-Ai.p)/-Pi-(5-0,626)/5=0,875.

Надежность преобразователя (вероятность безотказной работы), рассчитанная по методике [Л. 33, 34], при требуемом сроке службы 5 лет равна 0,988.

Таблица 3-14

В табл. 3-Р4 приведены результаты испытаний преобразователя, выполненного по данным приведенного, расчета, при t/i = l,5 В = = const и различной мошности нагрузки.

Как видно, экспериментальное значение к. п. д. близко к расчетному. Кроме того, наглядно видна характерная особенность преобразователей с обратной связью по току нагрузки - незначительное змененне к. п. д. в сравнительно широком диапазоне .мощностей.

3-7. Некоторые расчетные соотношения

для двухтрансформаторных преобразователей

с трансформатором тока

Двухтрансформаторные преобразователи (см. рис. 1-14,6; 1-16,й, в) содержат трансформатор тока Тр2, нагруженный непо средственно на переход эмиттер - база транзистора.

Перемагничивание магнитопровода трансформатора тока осуществляется намагничивающим током, потребляемым из первичной цепи коллектора (см. рис. 1-1б,в), либо из цепи нагрузки (см. рис. 1-14,6; 1-16,а), а скорость перемагничивания ограничивается в основном напряжением на эмиттер-базовом переходе транзистора.

Для мгновенных значений тока коллектора /к и базы /б справедливо равенство (для схемы на рис. 1-16,в)

/ ш,=Я/+/бГ£)2, (3-57)

где toi и w2 - числа витков соответственно первичной (коллекторной) и вторичной (базовой) полуобмоток трансформатора тока Тр2; Н - текущее значение напряженности магнитного поля, соответствующее динамической петле гистерезиса магнитопровода трансформатора; / - длина силовой линии магнитопровода.

Для пермаллоевых магнитопроводов в течение полупериода напряженность поля увеличивается незначительно, а в ферритовых магнитопроводах и в выполненных из электротехнической стали напряженность увеличивается в несколько раз.

Ток коллектора / определяется намагничивающим током основного трансформатора Тр1 и приведенным током нагрузки; этот ток в течение полупериода остается практически постоянным.

Из (3-57) получим выражение для тока базы:

/б=.,(/ ш,-ЯО/ша. (3-58)

Параметры трансформатора тока должны быть такими, чтобы соблюдалось равенство

/ е=/гопт, (3-59)

где опт определяется по (3-51).

При этом потери в транзисторе будут минимальными. Оптимальный с точки зрения к. п. д. коэффициент трансформации трансформатора тока /гт.опт будет равен:

При переменном в (3-60) значении напряженности Н необходимо подставлять минимальное значение Я, обеспечивающее минимум наибольшего значения тока базы /б.

По мере насыщения магнитопровода происходит увеличение Я и уменьшение базового тока. Интенсивный процесс переключения начинается при уменьшении тока /б до граничного значения

1б.ыав=1к/Ви (3-61)

где Bi=U/l6 при (7кб=0.