Найти в Дзене

Электронная арифметика (продолжение)

Вооружившись знаниями о действующих значениях тока и напряжения, попробуем продолжить наши исследования. И попытаемся для начала разобраться, как рассчитать мощность, которую будет потреблять наш преобразователь. Как известно из физики, мощность это произведение действующего тока на действующее же напряжение ( формула [1] на картинке с обложки статьи). Если аппроксимировать импульс тока прямоугольником, как показано на временных диаграммах справа, то воспользовавшись формулой [10] из предыдущей статьи мы получим выражение [2] на картинке с обложки для потребляемой мощности. Но полученная мощность похожа на сферического коня в вакууме, поскольку не учитывает потерь в нашем преобразователе. Чтобы сделать это, введем такое понятие, как коэффициент полезного действия (КПД) и обозначим его греческой буквой "эта". При этом заметим по временным диаграммам, что Imax = I1p, поскольку мы заменили трапецию прямоугольником, и Umax = Uвх. Что такое Uвх, мы разбирали в статье про электронную геомет
Картинка про потребляемую мощность и импульсный ток.
Картинка про потребляемую мощность и импульсный ток.

Вооружившись знаниями о действующих значениях тока и напряжения, попробуем продолжить наши исследования. И попытаемся для начала разобраться, как рассчитать мощность, которую будет потреблять наш преобразователь. Как известно из физики, мощность это произведение действующего тока на действующее же напряжение ( формула [1] на картинке с обложки статьи).

Если аппроксимировать импульс тока прямоугольником, как показано на временных диаграммах справа, то воспользовавшись формулой [10] из предыдущей статьи мы получим выражение [2] на картинке с обложки для потребляемой мощности. Но полученная мощность похожа на сферического коня в вакууме, поскольку не учитывает потерь в нашем преобразователе. Чтобы сделать это, введем такое понятие, как коэффициент полезного действия (КПД) и обозначим его греческой буквой "эта". При этом заметим по временным диаграммам, что Imax = I1p, поскольку мы заменили трапецию прямоугольником, и Umax = Uвх. Что такое Uвх, мы разбирали в статье про электронную геометрию. В результате мы получим формулу [3] для потребляемой нашим преобразователем мощности. Разрешив это выражение относительно тока, поимеем формулу для среднего тока в импульсе ([4] на обложке статьи). Формула [5] оттуда же приведена в качестве справки, чтобы не лазить по предыдущим статьям. Это коэффициент заполнения.

На верхней временной диаграмме справа на картинке с обложки статьи зеленым цветом нарисована упрощенная форма напряжения, приложенного к первичной обмотке трансформатора преобразователя. Как видно из этой диаграммы это напряжение имеет положительную и отрицательную части. Положительная часть имеет амплитуду, равную входному напряжению Uвх. А амплитуду отрицательной части я обозначил, как U?. Прошу вас в комментариях высказать свои предположения на этот счет. Что же скрывается под знаком "?"? Ответ надо искать в статье про электронную геометрию.

Теперь у нас все готово, чтобы перейти непосредственно к расчетам нашего преобразователя с параметрами, указанными в статье про то, как все начинается. Я позволил себе выписать исходные данные для расчетов на отдельную бумажку, которая расположена ниже в виде картинки.

Бумажка с исходными данными к расчетам преобразователя.
Бумажка с исходными данными к расчетам преобразователя.

Как-то неожиданно получилось так, что до расчетов преобразователя мы сегодня так и не добрались. Ну ничего - продолжим в следующий раз. Жду комментариев по поводу U? с картинки обложки этой статьи.