Расчет тока холостого хода трансформатора и его паразитных параметров

1. Активная составляющая тока холостого хода:

 

I_а.а. = Р_ст / U_1эф = 7,55 / 57,03 = 0,132 А

Реактивная составляющая тока холостого хода:

 

I_or =

где - длина средней силовой магнитной линии

Н_м – напряженность магнитного поля в сердечнике трансформатора, А/м

 

Н_м =В_тр.с / μ_оμ = 0,17/2700 4 10^-3 3,14 = 50,13 А/м

 

В_тр.с = В_r + _ΔВ/2 = 0,1 + 0,14/2 = 0,17 Тл

 

_ΔВ = 0,14 Тл

В_r = 0,1 Тл

μ = μ₁ + _Δμ = 3000 + 300 = 3300

μ₁ = 300

_Δμ = 300

Эффективное значение тока холостого хода определим из выражения:

 

 

2. Найдем индуктивность рассеивания трансформатора (в генри):

 

 

 

а = Н_обм + Н₁ + Н + 2Δ _с.в. = 9,156 + 2 0,156 + 64 + 5 = 78,47

 

r = Н_обм + Н₁ +(D_в.н. – D)/2 + 2Δ _с.в = 9,156 + 5 + (100 – 64)/2 + 0,156 =32,47

 

_Δr = (Н_обм - Н₁)/2 = (9,156 – 5)/2 = 2,078

 

D_c = (D_в.н. – D)/2 =(100 – 64)/2 = 82

 

3. Расчет емкости между обмотками трансформатора зависит от многих факторов, таких, как геометрия трансформатора.

3.1 Емкость (в пикофарадах) между первым слоем обмотки и магнитопроводом

где εε₀ – абсолютная диэлектрическая проницаемость диэлектрика:

ε = 4; ε₀ = Ф/см;

 

 

3.2 Емкость (в пикофарадах) между слоями первичной обмотки

 

3.3 Емкость (в пикофарадах) между слоями вторичной обмотки

 

3.4 Емкость (в пикофарадах) между обмотками:

 

3.5 Емкость, приведенная к первичной обмотке:

 

 

 

 

3.6 Полная собственная емкость трансформатора, приведенная к его первичной обмотке:

 

 

4.Расчет резонансных частот трансформатора произведем с учетом индуктивности первичной обмотки L_μ1, индуктивности рассеяния L_s и собственной емкости трансформатора C₀

 

4.1 Индуктивность для ферритов марки М2000НМ1-А:

 

 

4.2 Нижняя резонансная частота трансформатора:

 

 

4.3 Средняя резонансная частота трансформатора:

 

 

4.4 Верхняя резонансная частота трансформатора

 

 

 

 

ТРЕТИЙ ЭТАП РАСЧЕТА

Расчет режимов работы силового транзистора.

1. Импульсный ток, который характеризует значения тока намагничивания трансформатора в конце импульса t_u, определяется по формуле:

 

 

2. Часть тока через транзистор, которая обусловлена потерями на перемагничивание (потери в стали) сердечника трансформатора:

 

 

3. Суммарный ток, который назовем импульсным током холостого хода трансформатора:

 

 

4. Максимальное значение импульсного тока через силовой транзистор в момент его включения:

 

 

5. Определим ток коллектора транзистора, который образуется путем усреднения эквивалентного прямоугольного импульса тока в зависимости от коэффициента заполнения.

Амплитуда изменения тока коллектора зависит от коэффициента заполнения и определяется соотношением:

 

 

где – амплитудное значение напряжения на первичной обмотке трансформатора

Теперь видно, что средний ток коллектора:

 

 

6. Найдем максимальное значение напряжение коллектор – эмиттер транзистора, без учета выброса напряжения, вызванного индуктивностью рассеяния:

 

 

ЧЕТВЕРТЫЙ ЭТАП РАСЧЕТА