Расчет загрузки транзисторов по току и напряжению и их выбор

Максимальное амплитудное значение тока вторичной обмотки трансформатора I2mmax = Iнг. N+ ДIL/2 = 5+3,38/2 = 6,69А.

Максимальное амплитудное значение тока первичной обмотки трансформатора I1mmax = I2mmax/kтр = 6,69/0,4 = 16,725 А.

Максимальный коллекторный ток транзистора Iк m max = I1m max =16,725А.

Среднее значение тока транзистора Ivт ср= Iк m max* г max=16.725*0,9=15,0525А.

Максимальное напряжение на коллекторе транзистора, Uкэ, равно напряжению Uвх. max = 29,7 В.

Транзисторы выбираем с учетом коэффициентов запаса по току и напряжению:

kз.т. = 2; и kз.н. = 2.

Выбираем 4 полевых транзистора КП954 В (смотри таблицу 24). Параметры этих транзисторов:

• -максимальный ток стока, Ic. max = 20А;
• -напряжение сток-исток, Uс-u = 60 В;
• -напряжение насыщения, Ucu нас. = 0,25 В;
• -время включения, tвкл = 50 нс;
• -время выключения, tвыкл= 50 нс;
• -максимальная рассеиваемая мощность, Ррасс. max = 40 Вт;
• -тип корпуса, ТО — 220.

Отметим, что падение напряжения на открытом транзисторе несколько меньше принятого ранее значения Ucu нас. = 1,0 В. Проводить уточнение расчета не требуется.

Для управления этими транзисторами выбираем 2 драйвера IR21091 (смотри таблицу 18), основные параметры которых:

• -рабочее напряжение, UN=600В;
• -максимальный выходной ток, Iвых. max=120 мА;
• -максимальный втекающий ток, Iвт. max= 250 мА;
• -напряжение питания, Uп= 10−25 В;
• -минимальное выходное напряжение, Uвых. min = 20В;
• -максимальное выходное напряжение, Uвых. max = 20В;
• -задержка выходного сигнала, tз= 60нс;
• — тип корпуса, SOIC — 14.

Силовая схема вместе со схемой управления (D3), выполненной на базе универсальной микросхемы 1114ЕУ3, и драйверами (D1 иD2) для связи выходов схемы управления с цепями управления транзисторов силовой схемы, приведены на рисунке 31.

Каждый из этих драйверов (D1 и D2) предназначен для управления двумя транзисторами одного плеча — верхнего и нижнего транзистора. Импульсы управления на входные цепи драйверов (HIN и LIN) поступают от системы управления (D3). Поскольку в однофазной мостовой схеме одновременно проводят ток два транзистора, расположенные по диагонали моста (VT1 c VT2 или VT3 c VT4), входные цепи HIN первого драйвера (D1) и LIN второго драйвера (D2) объединены, также объединены HIN второго драйвера и LIN первого драйвера.

На этой схеме показана также цепь заведения обратной связи по напряжению в схему управления. На схеме не показаны источники питания драйверов. Выбор источников питания для драйверов следует провести с учетом рекомендации по источникам питания драйверов, которые содержатся в разделе 10.1.