3. Расчет трансформатора.

Расчет однофазных ТММ ведется, как правило, на допустимое превышение температуры. При этом не исключаются ограничения по напряжению короткого замыкания и току холостого хода, исходя из условий работы.

Исходными данными для расчета трансформатора являются: назначение, условия работы и требуемый срок службы; напряже­ние и частота f питающей сети, электрическая схема трансформатора; действующие напряжения вторичных обмоток: без средней точки U₂₁, U₂₂ ....., U_2i; со средней точкой U₃₁, U₃₂ ....., U_3i; токи вторич­ных обмоток: без средней точки I₂₁, I₂₂, ..., I₂i, со средней точкой I₃₁, I₃₂,..., I_3i (в нагрузке); допустимое напряжение короткого за­мыкания и_к или значение тока холостого хода I_ох (при наличии огра­ничений по этим параметрам).

Расчет габаритной мощности. Выбор типоразмера магнитопровода.

Магнитопровод ТММ в зависимости от технологии изготовления делятся на пластинчатые, ленточные и прессованные. Наиболее широкое применение в настоящее время получили ленточные и прессованные магнитопроводы, позволяющие лучше использовать свойства магнитных материалов.

Габаритная мощность ТММ определяется в зависимости от электрической схемы рассчитываемого трансформатора по формулам. При этом КПД выбирается по графику в зависимости от суммарной выходной мощности

P₂= U₂·I₂= 27.4 Вт

Рассчитаем габаритную мощность

P_г=P₂·(1+)/2=29.8 Вт

где _т (_т смотрим по графикам зависимости _т от суммарной выходной мощности), _т0,85.

По габаритной мощности выбираем типоразмер магнитопровода: ШЛ2040, для которого Т, W₀ =4,3 виток/В, U_к =8%, j =2,5 А/мм².

Электрический расчет трансформатора.

1. Число витков на вольт ЭДС, индуктируемой в обмотке трансформатора W₀=4,3 виток/В

2. Число витков первичной и вторичной обмоток

W₁= W₀·U₁(1-U_к/2); W₁= 495 виток/В

W₂= W₀·U_2i·(1+U_к/2); W₂= 107 виток/В

3. Сечение и диаметр провода i-й обмотки определяют по формулам

q_i= I_i/j; d_i= 1,13·_i

q₁= 0,09; d₁= 0,3 мм,

q₂= 0,46; d₂=0,8 мм.

Выбираем марку обмоточного провода:

1-ой обмотки: ПЭТВ (диаметр провода с изоляцией 0.1мм.) 0,4;

2-ой обмотки: ПЭТВ (диаметр провода с изоляцией 0.1мм.) 0,9;

4. Тепловой расчет транзистора.

Надежность полупроводниковых приборов и интегральных микросхем во многом определяется их тепловым расчетом. При этом определяющим параметром является максимально допустимая температура p-n перехода Т_р. Для уменьшения температуры перехода используют теплоотводы. В качестве радиаторов используют специальные металлические теплоотводы с развитой поверхностью теплоотдачи, а также несущие элементы конструкций ИВЭ. Обычно в ИВЭП применяют пластинчатые, ребристые, штыревые и др. радиаторы. В соответствии с рассеиваемой мощностью Р=6 Вт выбираем тип радиатора.

Определим размеры ребристого радиатора для транзистора КТ805А, работающего при температуре окружающей среды Т_с=60в условиях естественной конвекции и нормальном давлении. Транзистор установлен с помощью пасты КПТ-8. Степень черноты радиатора =0.9.

_Для КТ805А: R_пк=3.3 К/Вт; R_кр=R_кт=0.4 К/Вт; Т_п=150; Т_к=50

_{Р=30 Вт}

1. Задаемся высотой радиатора D=0.05 м.

2. Определяем коэффициент неравномерности температуры g=0.99 для ребристого радиатора.

3. Определяем среднюю допустимую температуру поверхности радиатора и его перегрев:

Т_{р доп}=g(Т_п – Р(R_пк+ R_кр))=0.99(150 – 6(3.3+0.4))=127;

T_доп= Т_{п доп} – Т_с=126 – 60 = 67

4. Коэффициент теплообмена при естественной конвекции для средней арифметической температуры Т_m:

Т_m=0.5(T_р+T_с)=0.5(114.8+60)=93 A₂(T_m)=1.29;

7.8 Вт/м²К;

5. Коэффициент теплообмена излучением:

_лрс=_прсрсf(T_р,T_с)=0.9*1*11.42 =10.2 Вт/м²К;

f(126.5,60)=11.42;

6. Суммарный коэффициент теплообмена:

=_крс +_лрс=7.8+11.42=18 Вт/м²К:

7. Для транзистора КТ805А выбираем площадь радиатора:

;S=0.005 м²;

8. Задаемся толщиной основания h=0.003 м и вычисляем ширину радиатора:

0.044 м;

9. Выбираем высоту ребра H=0.008 м, шаг между ребрами а=0.003м.

Размер радиатора: . [мм]