Расчет транзистора проводится для случая Uвх=170В и Uвых=28В. Для выбранной нами схемы импульсного регултора напряжение коллектор-эмиттер силового транзистора равно входному напряжению Uкэ =Uвх=170В.
1. Максимальное значение тока коллектора.
,
тогда максимальный ток протекающий через коллектор транзистора будет равен:
2. Максимальное напряжение коллектор-эмиттер силового транзистора равно входному напряжению Uкэ max =Uвх max=175 В.
3. Выбор схемы силового ключа.
По определенным параметрам транзистора были рассмотрены следующие варианты схем силового ключа на транзисторах:
- Биполярный транзистор с управляющим МДП-транзистором /35/,/36/. Такие транзисторы имеют на входе полевой транзистор с малыми токами управления, который в свою очередь управляет более мощным биполярным транзистором (Рис. 25). Управляющий МДП-транзистор обеспечивает заметное сокращение времени рассасывания за счет хороших импульсных свойств. Были рассмотрены отечественные и зарубежные составные транзисторы /34/,/40/. За рубежом выпускаются так называемые IGBT-транзисторы(биполярные транзисторы с полевым управлением).В Приложении Г приведены некоторые характеристики этих транзисторов.
Рис. 25 Биполярный транзистор с полевым управлением.
Эта схема несмотря на большие мощности рассеивания (более 160 Вт), относительно большую стоимость может быть использована наравне со схемой, которая была принята за основную в дипломном проекте.
- Параллельное включение биполярных транзисторов (Рис. 26).
Эта схема включения обеспечивает небольшие токи управления и достаточно небольшие мощности рассеивания. При выборе в качестве элементной базы был использован транзистор типа КТ890А/44/, Технические характеристики транзистора КТ890А приведены в Приложении Г.
Средний ток коллектора одного транзистора равен Iк=10 А, при трех параллельно соединенных транзисторах суммарный ток через коллектор примерно равен IкS=30 А. Ток базы необходимый для насыщения транзистора при Iк=10 А не превышает IБ=150 мА, что для трех транзисторов равно IБS=150·3=450 мА. Постоянное напряжение транзистора Uкэ =350>175 В. В цепь базы включены резисторы по 50 Ом для уравновешивания токов базы, кроме того, для предотвращения лавинного пробоя транзистора в цепь эмиттеров тоже необходимо включить резисторы.
Рис. 26 Параллельное включение биполярных транзисторов.
Мощность рассеиваемая на одном транзисторе равна:
Примем значение коэффициента насыщения Кнас равным 1.3, и определимся с остальными параметрами, считая что при входном напряжении Uкэmax=Uвхmax=175 В gmax=gmax2=0.18,Iнmax=10 A,Uкэнас=2 В,fп=20 кГц, Iкmax=11 A, tвкл=tвыкл=
, UБэнас=2.5 В, h21эmin=8. В результате расчета получили. Pк» 27.4 Вт - мощность рассеиваемая на одном транзисторе.
Тогда мощность рассеиваемая на трех транзисторах PкS=3·Pк=82.2 Вт.
Для транзисторов с такой мощностью рассеивания необходим радиатор.
Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов
Оценивая рассматриваемую в проекте генераторную установку с точки зрения ОФВП необходимо отметить, что отсутствие скользящих контактов, простота конструкции и технологии изготовления является предпосылкой более высокой надёжности и безопасности генератора по сравнению с контактными электрическими м ...
Анализ объекта контроля
По заданию объектом контроля является вал редуктора ТРКП пассажирского вагона (рисунок 1.1). Рисунок 1.1 – вал редуктора ТРКП вал редуктора ТРКП пассажирского вагона изготавливается методом поперечно-винтового проката и представляет собой ступенчатый вал. Шероховатость контролируемой поверхности Rа ...
Предварительная оценка экономической целесообразности исследования
Как уже отмечалось выше расчет конкретной величины экономического эффекта от данного исследования выполнить не представляется возможным. Однако целесообразность этого исследования можно обосновать опираясь на более высокие технические показатели регулятора напряжения, возможность получения экономии ...
