Пример второй

Исходные данные.

Трансформатор выполняется с тремя вторичными обмотками (рис. 5.29).

и, и.

и, и, ц Рис. 5.29. Электрическая схема трансформатора

С учетом характеристик разрешенной компонентной базы и электрической схемы инвертора значение частоты принимается равным 50 кГц.

Напряжение на первичной полуобмотке определяется входным напряжением источника электропитания и схемой инвертора. В данном примере с учетом отрицательного допуска 10%:

Ui = 27 - 2.7 = 24,3 В.

Напряжения на обмотках 2, 3, 4 заданы с учетом падения напряжения на диодах выходных выпрямителей:

U2 = 6 В; из = 6 В; U4 = 12,2 В.

Токи обмоток 2, 3 и 4 определяются нагрузками и равны:

I2 = 20/2; Хз = 20/2; Х4 = 0,5 А.

Диапазон изменения температуры окружающей среды задан с учетом размещения трансформатора в составе аппаратуры:

от минус 50 до +65 °С.

Расчет перегрева трансформатора проводится только для положительной температуры окружающей среды, от которой зависит надежность его работы.

Последовательность расчета.

1. Выходная мощность трансформатора

Рвых = X2U2 + X3U3 + X4U4 = + + 0,5-12,2 = 126,1 В-А.

2. Принимаем КПД трансформатора на основании статистических данных Т] = 0,97. Тогда входная мощность трансформатора

р Рвых 126,1 ..oqqp л

3. Входной ток трансформатора

Округляем значение входного тока: Ii = 5,5 А.

4. По значениям входной мощности Pi = 129,9 В А и частоты f = = 50 кГц выбираем магнитопровод из материала 2500НМС2, состоящий из одного Н-образного и двух Пластинчатых сердечников (рис. 5.30). Пример условного обозначения: Сердечник М2500НМС2-27; Н46х12х8 ПЯО.707.841 ТУ ; Сердечник М2500НМС2-27; П46х8х2 ПЯО. 707.841 ТУ .

Рис. 5.30. Магнитопровод из трех сердечников: 1 - сердечники пластинчатые; 2 - сердечник Н-образный

5. Эквивалентное сечение А* выбранного магнитопровода, определяемое в соответствии с ГОСТ 18614-79 и [41], равно Ае = 0,36 см.

6. Площадь поперечного сечения провода обмотки определяется допустимой плотностью тока j:

qi = Ii / Ji ; i=l, r, 2, 3, 4.

Для эквивалентного сечения магнитопровода 0,36 см и массы магнитопровода 16,5 г согласно рекомендациям табл. 5.17 принимаем допустимзгю плотность тока j < 6 А/мм.

6.1. Для первичной обмотки принимаем плотность тока ji = = 5,47 А/мм. Тогда сечение провода первичной обмотки

Ii 5,5/2 2 h= М7- = -

в качестве обмоточного выбираем провод марки ПЭТВ-2 (табл. 5.18). Для первичной обмотки провод сечением 0,5 мм имеет размер по меди dwi ==0,8 мм и по изоляции dai = 0,88 мм.

6.2. Для обмоток 2 и 3 принимаем J2 = J3 = 4,07 А/мм. Тогда сечения

q2 = qs = = 2,457 мм.

Выбираем провод с диаметром по меди (1м2 = ймз = 1,25 мм (два параллельных провода) и по изоляции (1из2 = йизЗ = 1,35 мм.

7. Для обмотки 4 принимаем J4 = 4 А/мм. Тогда сечение

q4 = = 0,125 мм

Для обмотки 4 провод сечением 0,125 мм имеет диаметр по меди йм4 = 0,4 мм и диаметр по изоляции с1из4 = 0,46 мм.

Число витков первичной обмотки

Ui 10*

Wi = Wr =

4 кф f Br Ае

где кф - коэффициент формы трансформируемого напряжения (для меандра кф = 1, для синусоиды кф = 1,1).

Принимаем Вт = 0,195 Тл. Тогда число витков первичной обмотки

, 24,3 10* .

Wi = Wi =-= 19,5 витка.

4 1- 50000 0,195 0,32

8. Значение папряжения, приходящееся на один виток первичной обмотки

ei = Ui / Wi = = 1,246 В/виток.

9. Числа витков вторичных обмоток

W2 = Ws =