4. Определяем требуемый коэффициент сглаживания фильтра

q = йп,вх/п,вых = 0,67/0,02 = 33,5. ,

5. Находим произведение LC для частоты сети 400 Гц

1С == 0,16(9 + -=0,16(33,5+ 1)/22= -З Гн-мкФ.

6. Находим минимальную индуктивность дросселя фильтра, при которой характер нагрузки еще будет индуктивным

J . ---lZ-= 0,0036 Гн.

nim- (т2 1)т2я/е (22-1)2.2.3,14.400

7. Выбираем стандартный дроссель фильтра Дб8 с индуктивностью 1яр=0,008 Гн и активным сопротивлением обмотки Гдр = 1,1 Ом. Дроссель рассчитан на ток /о=1 А и собран на магнитопроводе ШЛ6Х!2,5.

8. Находим емкость конденсатора

С -= 1С/1др = 1,38/0,008 = 172 мкФ.

Из справочника выбираем ближайший по емкости конденсатор типа К50-ЗБ-200, 50 В.

Рабочее напряжение конденсатора должно быть больше значения выпрямленного напряжения, так как на холостом ходу этот конденсатор оказывается заряженным до напряжения, равного амплитуде ит. Полагая предварительно С/2=1,11 о, находим

0сраб 1,4С/ -1,4.!,!!.27 = 41,6 В.

Выбранный конденсатор имеет рабочее напряжение 50 В, что больше возникающего в схеме выпрямителя.

9. Уточняем коэффициент сглаживания фильтра с дросселем Д68 и конденсатором К50-ЗБ-200, 50 Б.

q=(m(afLC- \ = (2.2.3,14.400)?-0,008.200.10--! =39.

10. Определяем коэффициент пульсации на выходе фильтра

П.ЕХ 0,67

*п,вых = = ~- = 0,0017, что лучше заданного. q о9

Допустимый для выбранного конденсатора коэффициент пульсации на частоте 1000 Гц йп,доп=!,3% номинального напряжения. Допустимая амплитуда переменной составляющей С/стдоц=!,ЗХ Х50/!00=0,65 Б. Б схеме получаются пульсации с амплитудой 11п=йпС/оср=0,0!7.27=0,46 В, что меньше допустимого. Если бы в схеме Um получилось больше С/стдоп, то пришлось бы перейти к другому конденсатору с большим допустимым напряжением илн большой емкостью.

И. Определяем напряжение на входе фильтра

t/Bx = t/o + -flp/o = 27-M-l,l ==28,1 В,

Приступаем к расчету схемы выпрямления. Исходные данные: С/в=28,! В, /о=!А, С/с=220 В, /с = 400 Гц. Схема выпрямления мостовая {mi = \, mi-l, m=i). Схема выпрямле-8Ия работает на индуктивность.

1. Из табл. 3.1 находим обратное напряжение на вентиле £обр max = 1.57С/ВХ = 1,57.28,1 = 44,1 В.

2. Находим долю выпрямленного тока, приходящуюся на вентиль,

/ср = 0,5/о = 0,5-1 =0,5 А.

3. Выбираем иЗ справочника вентиль КД202В. Его данные: допустимый выпрямленный ток /доп = ЗА; допустимое обратное напряжение С/оср,дсп=!00 В; Wflon=!30°C; С/пр = 1В.

Как видно из данных, ни по одному из параметров у выбранного вентиля не достигается предельный режим. Вентили в тепло-. отводе не нуждаются. В схеме моста используются четыре вентиля.

4. Определяем дифференциальное сопротивление вентиля. Значения Спр, приведенные в таблицах, измерены на пульсирующем токе н меньше падений напряжения на постоянном токе приблизительно в 1,2 раза

Сопротивление одного вентиля ЛтЯ< 1,2£/пр пр,доп= 1,21/3 = =0,4 Ом.

В плечо моста включены два вентиля последовательно, поэтому сопротивление плеча моста

Лп = 0,8 Ом.

5. Находим ориентировочные значения омического сопротивления фазы выпрямителя Лф и индуктивность рассеяния трансформатора La.

Для трансформатора с Р=27 Вт и fc=400 Гц целесообразна броневая конструкция трансформатора, поэтому 5=1. Максимальная индукция в стали сердечника Втаа;=1,4 Тл (холоднокатаная сталь)

Гф = Гц -г Гтр = Га

Rh I /

f с Втах V

5,1-28,1 ,/ !.400-!,4

/с Втах V fc Втах

6.4.10-3-]/ = 0.15Гн;

400-1,4 V 400.1,4

Жтр = 2n/cLs = 2.3,!4-400.0,!5-10-8 = 0,376 Ом.

Здесь

?н= £/в/о = 28,1 Ом.

6. Находим расчетное выпрямленное напряженна при холостом ходе

\ zn J

= 28.1+ 1(1.34 + 2 -j 29,7В* Уточняем t/o6pmaa;=l,57C/o>;, = 1,57.29,7=46,5 в.

Вентили по обратному напряжению выбраны правильно. 7. Определяем параметры трансформатора

С/,.£, = 1,1Ш х.,-= 1,11-29.7 = 32,9 В;

. /,= /о = 1А; /1 = l,w,lw, = I,UJUi = 1 -32,9/220 = 0,149 А; 52=!,11Ро = !,!1.28,1. = 3!,2 В-А; Si = l,!!Po=3!,2 В-А; Stp = 1,1!/o = 31.2 В-А.

КДШВ

Рис, 3.1. Схема выпрямителя, , О- рассчитанного в примере 1,

8. Находим угол перекрытия фаз

- cos Y = /

0,376

яС/о 3,14-28,1 cos Y = 1; Y = О ,

= 0,00134 я 0;

Коэффициент пульсации из-за малости угла перекрытия не изменился, также не изменится и напряжение на нагрузке. 9. Находим внутреннее сопротивление выпрямителя

(ox.x-t/o) (29,7-28,1)

л я -:-= = 1,6 Ом.

10. Определяем КПД выпрямителя

Ро 28,1

Г) =

= 86,8о/о.

Pu + Ptv+Pr 28,1-f 2,18-f 2

Потерн в трансформаторе Ртр=5тр(!-rirp) =3!,2(!-0,92) = 2(18 Вт.

кпд трансформатора Цтр принят равным 0,93.

Потерн в вентиле Рд=/оС/прЛ= 1.1.2=2 Вт (Л? - количество вентилей в плече).

Схема рассчитанного выпрямителя с фильтром приведена на рис. 3.1.

, Пример 2. Рассчитать выпрямитель, работающий на транзисторный фильтр. Расчет фильтра к этому выпрямителю будет приведен в примере 4.

Исходные данные: напряжение на входе фильтра С/о==45,4 В; амплитуда пульсации первой гармоники C/mi=2,4 В; нагрузка 0=0,25 А; напряжение сети £/c=t/i=220 В с частотой fc=50 Гц.

Выбираем схему выпрямления:

1. Мощность нагрузки Po=t/o/o=45,4.0,25=11,35 Вт.

2. Сопротивление нагрузки У?н = СоДо=45,4/0,25=181 Ом.