Разработка защиты ВИП

Целью защиты ВИП является предотвращение выхода из строя полупроводниковых элементов. В проектируемом ВИП полупроводниковыми элементами являются тиристоры, которые можно надёжно защитить, используя плавкие предохранители.

Схема защиты вентилей с помощью плавких предохранителей представлена на рис. 4.

Критерий надежной защиты:

Мощность нагрузки:

Примем КПД ВИП 0,85.

Рассчитаем интеграл отключения предохранителя F и тиристора, затем проверим выполнение критерия надежности:

Ударный ток для диодного составляет 300А при температуре 25 градусов Цельсия.

Как видно из приведенных выше расчетов, критерий надежной защиты выполняется, следовательно, тиристоры защищены.

Расчет потерь и коэффициента мощности преобразователя

Выше были определены потери мощности трансформатора.

?Ртр= ?Рэл.тр+ ?Рм.тр=0,728+1,0584=1,7864Вт;

Потери мощности на активном сопротивлении обмотки дросселя.

?Рдр=I2нг*RL=1002*235,2*10−3= 2.352*10−3.Вт Потери мощности в транзисторах включают две составляющие:

Потери на транзисторе имеют две составляющие — статические потери,.

• ?Рvт ст, и динамические, ?Рvт дин.
• -статические потери
• ?Рvт ст = ?Uкэ нас * Ivт ср = 0,7*2,448 =1,71Вт.
• -динамические потери
• ?Рvт.дин.=Uвх*Ivт.ср*fр*(tвкл+tвыкл)/2=380*3,74*5000*(50+50)*10−9/2=8,9Вт

Суммарные потери мощности на одном транзисторе? Рvт=1,7352Вт, а на двух последовательно включенных транзисторах.

??Рvт =2*1,836=3,4704Вт.

Потери мощности на диодах выпрямителя.

?РVD= IVD. ср* ?Uв.пр=2,5*0,57=1,425Вт.

Итак, суммарные потери мощности на элементах схемы преобразователя.

??Рп= ?Ртр+ ?Рдр+??Рvт+ ?РVD=1,7864+8,9+3,4704+1,425=15,6 Вт.

Коэффициент полезного действия преобразователя.

?=Рнг/(Рнг+??Рп)=100*600/(100*600+15,6)=0,98.