7. Выбор сглаживающего фильтра

Выбираем конденсатор WIMA DC-LINK HC, параметры которого приведены ниже.

Capacitance range:

4500 µF

Rated voltages:

800 VDC

Capacitance tolerances:

G20%, G10%, (G5% available subject

to special enquiry)

Operating temperature range:

-40° C to +100° C

Insulation resistance at +20° C:

U 30 000 sec (MS x µF)

(mean value: 100 000 sec)

Measuring voltage: 100 V/1 min.

Dissipation factors at +20° C:

See General Data

Mounting Recommendation

Excessive mechanical strain, e.g. pressure

or shock onto the capacitor body, is to be

avoided during mounting and usage of the

capacitors. When fixing the capacitor the

screw torque is to be limited to max. 5 Nm.

Test voltage:

1.1 U , 2 sec.

r

Dielectric absorption:

0.05 %

Reliability:

Operational life >100 000 hours at 40° C

Failure rate < 36 fit (0.5 x U and 40° C)

r

Specific dissipation:

See General Data

Voltage derating:

A voltage derating factor of 1.35% per K

must be applied from +85° C for DC

voltages and from +75° C for AC voltages

8. Расчёт загрузки диодов выпрямителя

Среднее значение тока диода

I_VD.ср=I_нг*0,5=100*0,5=50А.

Обратное напряжение на диодах выпрямителя равно напряжению нагрузки U_нг=600В.

Выбираем диоды с учетом коэффициентов запаса по току k_з.т=2 и Среднее значение тока диода

I_VD.ср=I_нг*0,5=100*0,5=50А.

напряжению k_з.н=2.

I_{VD N}≥50А и U_{в.обр.max}≥600В.

Ruru10060 (fair)

Диод Standard: 600 В, 1 x 100 А

• Производитель: Fairchild Semiconductor

Документация Технические параметры

Тип диода:		Standard
Максимальное обратное напряжение:		600 В
Постоянный прямой ток:		1 x 100 А
Время восстановления:		100 нс
Падение напряжения на переходе:		1.6 В
Количество диодов в корпусе:		1
Тип корпуса:		TO-218 (Single Lead + Tab)
Примечания:		DIODE ULTRAFAST 600V 100A TO-218

9. Выбор системы управления

В качестве усилителей DA, DА4.Выбирают операционные усилители К14ОУД1Б. Для питания их необходим источник ± 12В.

1) Ограничитель напряжения.

Выбираем диоды с малым R_вдинД223А, имеющие следующие параметры ΔU_пр= 0,8 В, I_max= 50 мА, U_обрmax= 100 В

Для получения синхронизирующего напряжения близкого по форме прямоугольному, необходимо, чтобы амплитуда синхронизирующего синусоидального напряжения выбиралась из условия:

Действующее значение U_синхр= 5,7 В. Выбирают стандартное U_c= 6 В.

В качестве трансформатора синхронизации выбираем маломощный трансформатор ТТ12-220-400Т.

Задавшись максимальным током ограничивающих диодов VD1 и VD2 равным 30 мА определяем:

Для осуществления плавной регулировки угла управления амплитуда треугольного напряжения должна иметь достаточную величину.

Примем:

U_m=0.5·6=3В

Для ограничения входных токов операционного усилителя при его работе в линейном режиме для используемого типа операционных усилителей рекомендуется последовательно с входом включить резистор, выбираем резисторы R2 и RЗ равными по 91 кОм.

Выходное напряжение интегратора

Так как U_вх(t) = const = 0,8 В, а время интегрирования t=0,5 Тс=10 мс. А

ΔU_вых=2·Um

ΔU_вых=2·3=6В

Находим емкость С1:

нФ

Выбираем стандартную емкость конденсатора С1 равную 15 нФ.

3) Компараторы на DA₃и DA₄.

В схеме компаратора ОУ работает в импульсном режиме. Для дальнего режима ограничивающие резисторы, включаемые последовательно со входами усилителя рекомендуется брать на порядок меньше, чем в линейном режиме, то есть R6 = R5 = R10 = R₁₁= 20 кОм.

4) Усилитель — инвертор на DA₂.

Для получения Ку = -1 необходимо чтобы R₇= R₈. Рекомендуемая Величина R₈= 91 кОм. Сопротивление R₉должно быть равно сопротивлению параллельно включенных резисторов R₇и R₈. Выбираем R₉= 4 7 кОм.

5) Разделительные конденсаторы С₂и С₃

Условие, которое необходимо выполнить:

τ=С₂·R₅=C₃·R₁₀≥5·T

где Т=Т_с=0,0025с

мкФ

Выбираем конденсатор К10-73, ёмкостью 0.68мкФ.

6) Регулируемый делитель напряжения R₁₂-R₁₃-R₁₄.

Делитель питается от источника Еп = 24 В. Для обеспечения регулировки угла управления α в полном диапазоне, в крайних положениях движка потенциометра R₁₃,

U_min=12В

U_m=12-3=9В

U_max=12+3=15В

делитель должен обеспечивать напряжения:

кОм

кОм

7) Дифференцирующая цепь C₄– R₁, C₅– R₉

В общем случае дифференцирующая цепь выбирается из условия t > tвкл тиристора, индуктивный характер нагрузки, импульс управления тиристора должен иметь большую длительность. Принимаем τ = 10t. Следовательно принимая R₁₅= 20 кОм, находим емкость С₄и C₅:

Выбираем конденсаторы К10-43.

8) Усилители мощности.

В качестве усилителя мощности принимаем эмиттерный повторитель. Размах напряжения на выходе компаратора:

ΔU_max≈2·U_нас.min=2·6=12В.

Принимаем амплитудное значение импульса управления Uymax = 12 В. С учетам допустимого значения тока управляющего электрода тиристора Iymax = 0,3 А. Сопротивления ограничивающих тиристоров R18 и R22:

Ом

В качестве транзисторов VT₁и VT₂выбираем транзисторы типа КТ312В, а в качестве транзисторов VT₃и VT₄выбираем транзисторы типа КТ313В, имеющих параметры Uкэmax = 40 В, Iксрmax = 0,1 А, h_21э= 20.

Для надежной работы при повышенной температуре в эмиттерные цепи транзисторов ставим резисторы R₁₆, R₁₇, R₂₀, R₂₁по 2 кОм каждый. Для окончательного выбора элементов схемы системы управления необходимо определить выделяемую мощность в резисторах и максимальное рабочее напряжение на конденсаторах. У нас:

Р_max≤0.5Вт

U_раб<Е_п=24В.

Конденсаторы выбираем типа К73-24.

Для блока питания СИФУ выбираем трансформатор ТР 37-115-400

Микросхема для СИФУ: 1114ЕУ3

- потребляемый ток микросхемы