СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №5/2015

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 62 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2015 а б в ния ИИП. Поэтому от использования супрессоров в снаббере автор статьи отказался. Следует отметить, что малая длитель- ность выброса (75 нс) является пре- пятствием для его прохождения через трансформатор с достаточно боль- шой индуктивностью, поскольку для коротких импульсов трансформатор представляет собой объект большо- го индуктивного сопротивления. Кро- ме того, материал феррита, из которо- го изготовлен сердечник трансфор- матора (N87, N97), способен работать до частот, не превышающих 100 кГц. Частота, эквивалентная длительно- сти 75 нс, составляет 13 МГц. Практика показала, что эти импульсы (хотя замет- но меньшей амплитуды) всё-таки про- ходят через трансформатор (вероятно, через его паразитную ёмкость). Поэто- му на выходных обмотках трансформа- тора установлены небольшие снабберы. Для снижения нагрева резистора R1 = 60 Ом в каждое плечо установлены четыре резистора по 240 Ом (общим сопротивлением в 60 Ом) и мощно- стью 2 Вт каждый. В таком виде снаб- бер используется в рабочей схеме пла- ты транзисторов (см. часть 1 статьи, рис. 10). Работа снаббера (по электри- ческим характеристикам) в этом, вто- ром, варианте не изменилась, но нагрев двух резисторов C2–29В (в каждом пле- че) немного снизился. Такой вариант снаббера также был разведён на дру- гой плате (см. далее). Вместо диодов 5А10 можно использовать диоды 6А10 (с током в 6А) и 10А10 (10А). Резисторы R3 и R4 (см. рис. 10) огра- ничивают ток затворов транзисторов, R1 и R2 служат для надёжного запира- ния транзисторов, диоды VD1 и VD2 защищают затворы транзисторов и сам контроллер от высоковольтных выбросов напряжения. Конденсатор C1 является своего рода энергетиче- ским резервуаром. Трансформатор тока ТР1 – измерительный. Он намотан на ферритовом кольце R6,3 × 3,8 × 2,5 (раз- мером R × r × h = 6,3 × 3,8 × 2,5 мм, мар- ки B64290-P37-X87) из материала N87. Первичная обмотка содержит один виток провода МС16-13 (или МГТФ) сечением 0,2 мм 2 , вторичная – 100 вит- ков ПЭПШО 0,08 (можно использо- вать провод ПЭЛШО 0,1). Поверх вто- ричной обмотки кольцо обматывается двумя слоями фторопластовой ленты толщиной 0,05 мм, затем через кольцо пропускается виток токоизмеритель- ного провода. На рисунке 14 приведены два вариан- та разводки (транзисторы, расположен- ные под платой транзисторов на ради- аторах, условно показаны серым цве- том), а на рисунке 15 – фотографии изготовленных плат. Плата устанавливается на иголь- чатый радиатор (И230) с площадью поверхности 135 см 2 и мощностью рас- сеивания 7 Вт с помощью четырёх сто- ек. Сам радиатор крепится ко дну кор- пуса двумя карболитовыми уголками (см. рис. 15а). Транзисторы устанав- ливаются на теплопроводящую пасту. Их выводы, защищённые трубками из ПВХ, соединяются с платой коротки- ми отрезками провода МГТФ сечени- ем 0,1–0,12 мм 2 . В ЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР Хотя формулы, по которым можно найти требуемые параметры транс- форматора, хорошо известны, основ- ной компромисс при выборе, напри- мер, числа витков первичной обмот- ки трансформатора, W, от которого зависит индуктивность L, пропорцио- нальная квадрату числа витков L ∼ W2, заключается в следующем. С одной стороны, чем больше индук- тивность первичной обмотки транс- форматора L, тем больше амплитуда импульса выброса, пропорциональ- ная индуктивности и производной по току A imp. ∼ L di / dt. Большая индуктив- ность L первичной обмотки может уве- личить амплитуду выброса до непри- емлемого значения и вызвать повреж- дение высоковольтных транзисторов из-за перенапряжений. С другой стороны, недостаточная индуктивность первичной обмотки может привести к значительному уве- личениюмагнитной индукции В, кото- рая обратно пропорциональна числу витков B ∼ 1/W. При недостаточном числе витков магнитная индукция B может возрасти так, что это приведёт к началу насыщения сердечника маг- нитопровода (когда B > B max ), наруше- нию нормальной работы трансфор- матора и, как результат, к увеличению тока через транзисторы, их перегреву и выходу из строя. Поэтому найденные расчётным путём параметры трансформатора требуют экспериментальной провер- ки, что и было сделано с четырьмя трансформаторами, параметры кото- рых указаны в таблице 2. Измерялась температура как самих трансформато- Рис. 15. Фотографии плат транзисторов с различными резисторами R7 и R11: а – 8 × 240 Ом (2 Вт, импортные) на радиаторе; б – 4 × 110 Ом (С2-29В-2 Вт); в – вид с обратной стороны а б Рис. 14. Разводка плат транзисторов с резисторами: а – 8 × 240 Ом (2 Вт, импортные); б – 4 × 110 Ом (С2-29В-2 Вт)