THIẾT kế THIẾT bị DIỀU KHIỂN 1

THIẾT KẾ THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN
TÍNH TOÁN BIẾN ÁP XUNG

Sinh viên thực hiện
Đỗ Hữu Thuận
Lưu Văn Huy

MSSV
20102267
20101611

ĐỀ 305

Thông số mạch
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

Điện áp vào lớn nhất Vmax=369,6 V
Điện áp vào trung bình Vnorma= 292,6 V
Điện áp vào nhỏ nhất Vmin=215,6 V
Điện áp ra 1 : V01=5 V
Dòng ra 1 : I01=4A
Điện áp ra 2: V02=12V
Dòng ra 2 : I02=2A
Tần số f=90kHz

Lớp
KTĐ3
KTĐ3


9. Hiệu suất chuyển đổi η=80%
10.
Công suất tối đa Dmax=0,45
11.
Hệ số điều chỉnh α=0,5%
12.
Mật độ từ thông ∆Bm=0,1T
13.
Điện áp rơi trên điot Vd=1V
14.
Điện trở transistor RQ=0,4Ω
15.
Hệ số sử dụng ku=0,32
Bước 1 :

Bước 2:

Ton=T.Dmax=
Bước 3 :
P01=I01(V01+Vd)
Có Pts01=4.(5+1)=24 W
Pts02=2.(12+1)=26 W
Pts=Pts01+Pts02=24+26=50 W
Bước 4:công suất vào

Pin=

W

Bước 5 Tính hệ số điện yêu cầu
Ke=0,145.f2.∆Bm2.10-4
=0,145.900002.0,12.10-4
=1174,5

Bước 6 Tính toán hệ số hình dáng của lõi


Kg=

=0,048 (cm5)

Thêm dự trữ Kg=0,048.1,25=0,059 (cm5)
Bước 7 chọn lõi Ec ferrite từ bảng 4.7

Ta chọn lõi EC-43517
Bước 8 Tính dòng điện vào thấp
Iin=
A
Bước 9 Tính dòng điện sơ cấp
Ip=
Bước 10 Tính điện áp sơ cấp
Vp=Vin-2.Iin.RQ
=215,6-2.0,2899.0,4
=215,4 V

Bước 11 Tính số vòng sơ cấp

Np=

chọn 152 vòng


Bước 12 Tính mật độ dòng với ku =0,32

J=
=260,24 (A/cm2)
Bước 13 tính tiết diện lõi dây sơ cấp yêu cầu:

Awp=

cm2

Bước 14 tính hiệu ứng bề mặt

Bước 15 Tính tiết diện dây
WireA=π.γ2=3,14.0,0222
=0,00153 (cm2)
Bước 16 chọn dây trong bảng 9.1
AWG#26
Aw=0,00128 cm2
µΩ/cm=1345
Au=0,001603 cm2
Bước 17 tính số sợi chập

Snp=

Lớn hơn 10%

sử dụng 2 sợi chập 1 Snp=2


Điện trở suất dây mới =1345/2=672,5 µΩ/cm

Bước 18 điện trở dây quấn sơ cấp
Rp=MLP.Np.( µΩ/cm).10-6
=6,29.152.672,5.10-6
=0,643 Ω
Bước 19 Tính tổn hao đồng sơ cấp
Pp=Ip2.Rp=0,4322.0,643
=0,12 W
Bước 20 Điện áp chuyển đổi bên th ứ cấp

Bước 21 Tính số vòng dây thứ cấp đầu ra 1


=

chọn NS01=9 vòng

Bước 22

IS01=

Bước 23

AW01=

cm2

Bước 24

Ssn01=
Chọn Ssn01=8

Điện trở suất mới là

µΩ/cm

Bước 25
Rs01=MLT.Ns01(µΩ/cm).10-6=6,29.9.168,125.10-6=0,0095Ω
Bước 26
Ps01=Is012.Rs01=2,682.0,0095=0,0685 (W)
Bước 27


=

chọn Ns02= 20 vòng

Bước 28:

IS02=

Bước 29

AW02=

cm2

Bước 30

Ssn02=
Sử dụng sợ chập 4

Điện trở suất mới là

µΩ/cm

Bước 31
Rs02=MLT.Ns02(µΩ/cm).10-6=6,29.20.336,25.10-6=0,0423 Ω
Bước 32
Ps02=Is022.Rs02=1,342.0,0423=0,076 (W)
Bước 33 tính lại hệ số sử dụng
Số vòng sơ cấp =Nsp.Snp=152.2=304 vòng
Số vòng thứ cấp 1=Ns01.Sns01=8.9=72 vòng


Số vòng thứ cấp 2=Ns01.Sns02=20.4=80 vòng
Tổng số vòng Nt=456 vòng

Do đó Ku=

thỏa mãn

Bước 34 tổng hợp tổn hao đồng
Pcu=Pp+Ps01+Ps01=0,12+0,0685+0,0076=0,2647w

Bước 35

%

Bước 36

WK=3,18.10-4.f1,51.
=3,18.10-4.900001,51. 0,052,747
=2,5668(w/kg)
Bước 37
Pfe=WK.Wtfe.10-3
=2,5668.36.10-3
=0,0924 W
Bước 38
W


Bước 39 Xác định λ yêu cầu

Bước 40 Xác định độ tăng nhiệt độ
Tr=450.(λ)0,826=450.(0,0071)0,826=7,56 ℃
Tổng kết thiết kế
•
•
•
•
•
•

Tên lõi : EC-43517

Vật liệu lõi: ferrite
Tần số: 90 kHz
Tổn hao lõi : 0,0924
Độ từ thẩm : 2500
Hệ số sử dụng:0,369

Bảng chọn dây

Dây

Sơ cấp

Thứ cấp 1

Thứ cấp 2

AWG

26
26

26

2

8

4

304

72

80

0,643

0,0095

0,0423

0,12

0,0685

0,076

Số sợi chập
Số vòng
dây(vòng)
Điện trở(Ω)
Tổn hao đồng(W)