Технические разделы

Расчет предмощного каскада

В общем случае управляющие сигналы для мощных ключей формируются маломощными электронными схемами или микроконтроллерами. Между управляющей схемой, микроконтроллером вводится гальваническая развязка, разделяющая и защищающая управ-ляющую схему от высокого напряжения мощных ключей. Наибольшее применение для этой цели транзисторные оптопары, работающие в клю-чевом режиме. При расчете предмощного каскада необходимо учесть, что максимальный ток для оптопары (т.е. входной ток мощного каскада) составляет 200мА (оптопара АОТ110А). Поэтому если Iб транзистора мощного каскада ≥200мА, то необходимо несколько предмощных транзисторов. Каждый транзистор позволяет уменьшить входной ток (Iб) в ß раз (Iк≈ß•Iб, где ß- условный коэффициент усиления по току. Для несоставных транзисторов ß≤h21э и можно для мощных транзисторов принять ß≈10).

Предмощные каскады предназначены для формирования импульсов открывающей и закрывающей полярности по отношению к мощным ключам. Для формирования двухполярных импульсов необхо-димы 2 источника питания. Наибольшее усиление по току обеспечивают схемы эммитерных повторителей. Они же дают и максимальное быстро-действие. Для дальнейшего увеличения коэффициента усиления по току применяют составные транзисторы.

На основании вышеизложенного компануем принципиальную схему предмощного каскада, см. рис.4.1. В данном курсовом проекте используется схема составных транзисторов на комплементарных парах. В связи с тем, что биполярные ключи, которым необходимо открывающее U и I, а также закрывающее U и I предмощный каскад должен формировать "+" и "-" полярности. Для двуполярных импульсов необходимы два источника питания.

Предмощный каскад должен быть как можно более высокочастотным, так как чем круче фронты, тем меньше потери в выходных силовых ключах.

Обычно предмощные каскады используют схемы типа повторителей и составные транзисторы.

Рис.4.1. Схема электрическая принципиальная предмощного каскада.

Расчет предмощного каскада начнем с выбора комплементарной пары VT2 и VT4. Исходными данными являются ток и напряжение питания. Принимаем напряжение питания Е1=Е2=5В. Это напряжение выбирается из-за небольшой величины и широкого распространения источников 5В и так как UБЭVT5=1В. Эти транзисторы выбираем на двойное напряжение, т.к в импульсном режиме один из них открыт, а другой закрыт. Следовательно к одному из них прикладывается двойное напряжение. Током Iк2 транзистора VT2 является ток базы Iб1 силового ключа VT5. По справочнику выбираем транзисторы комплементарных пар КТ814А и КТ815А, со следующими параметрами:

максимально допустимый постоянный ток коллектора =5А;

напряжение насыщени коллектор-эммитер =0,6В;

коэффициент передачи =40;

ток базы max =0,5А;

максимальная рассеиваемая мощность Рк=10Вт.

Рассчитаем сопротивление R1:

(4.1)

где UБЭVT5 - постоянное напряжение база-эмиттер транзистора VT5.

R1=5,7Ом стандартный номинал.

Рассчитаем мощность рассеяния по формуле:

Перейти на страницу: 1 2

Еще статьи по технике и технологиям

Система пропорционально-интегрального регулирования
1. Выбрать кривую разгона согласно варианту задания. 2. Аппроксимировать кривую разгона апериодическим звеном первого порядка с запаздыванием. Определить соотношение угла наклона . . Найти оптимальные настройки ...

Дистанционный выключатель питания
Тема курсового проекта «Дистанционный выключатель питания» предложена цикловой комиссией специальности 230101 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети» и утверждена директором Краснодарского Колледжа Электронного Приборострое ...

© 2020 | www.techexpose.ru