Главная >  Выпрямитель преобразовывающий ток 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 [ 29 ] 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97

3. Коэффициент пульсации выпрямителя ku - Umi/Uo=2,A/ /45,4 = 0,053. А: = 5,3%.

Исходя из рекомендаций по выбору схемы выпрямителя и полученных значений, выбираем мостовую схему выпрямления. Нагрузка выпрямителя обязательно должна быть емкостной, так как транзисторный фильтр не может работать при сильно пульсирующем входном напряжении.

. Ориентировочно (приняв определяем параметр вентилей.

1. Обратное напряжение

to6p== !,41St/o= 1,41-1.45,4 = 64 В.

2. Выпрямленный ток, приходящийся на один вентиль,

/ср = 0,5/о = 0,5-0,25 = 0,!25 А.

3. По току вентиля н обратному напряжению выбираем вентиль КД109А.

Его параметры /пр,срта :=0,3 А;

io6pmaoc= 100 Б; С/ р= 1 В. Дифференциальное сопротивление вентиля

Гт = 1,2С/о о = 1,2/0,25 = 4,8 Ом.

Перейдем теперь к расчету выпрямителя. Определяем параметр А и угол ф.

1. Активное сопротивление трансформатора

181 1.50.1,25

Индукция в сердечнике трансформатора fim=l,25 Тл; трансформатор броневой 5=1.

2. Индуктивность рассеяния обмоток трансформатора

50-1,25 V 50-1,25

Реактивное сопротивление трансформатора

= 2я/е Ls = 2л 50.9,4.10-8 = 5,9 Ом.

3. Сопротивление фазы

Гф = лтр-Ь2л1.= 11,6-1-2-4,8 =21.2 Ом.

Коэффициент 2 показывает, что в плече моста стоят два вентиля.

4. Параметр Л=/ояГф/тУо=0,25я.21,2/2.45,4=0,18. Угол Ф = = arctg (л:тр/Лф) = arctg 5,9/21,2 = 12°30.



5. Из графиков B=f(A), Оь==ЦА), H=f(A) находим коэффи-циентыВ.ДЯ: gg

Определяем требуемые уточненные значения тока и обратного напряжения вентиля:

/в = 0,5D/o = 0,5-2,22-0,25 = 0,275 < 1,57/пр,ср max = = 1,57-0,3 = 0,471 А; (/обр - = I,41fi(/o = 1,41-0,96-45,4 = 61,53 <i/o6p max = 00 В.


Рис. 3.2. Схема выпрямителя, рассчитанного в примере 2.

Выбранные вентили КД109А пригодны для работы в выпрямителе.

В выпрямителе используются четыре вентиля, соединенные между собо.ч по схеме моста.

Определяем параметры трансформатора.

Напряжение вторичной обмотки i/2=Bt/o=0,96.45,4 = 43,2 В.

Ток вторичной обмотки /2=0,707Z)/o=0,707.2.22.0,25=0,39 А.

Напряжение первичной обмотки (/, = (/2=220 В.

Ток первичной обмоткн /i=0,707 D/o(/2/(/i = 0,707-2,22-0,25x X45,4/220 = 0,08 А.

Габаритные мощности первичной и вторичной обмоток трансформатора одинаковы:

Si = = QJOTBDPa = 0,707-0,96-2,22- И ,35 =17,1 В-А.

Габаритная мощность трансформатора 5тр=17,1 В.А. Определяем емкость конденсатора Со:

Со = Hl(ka Лф) = 360/(0,053-21,2) = 320 мкФ.

Ближайший по ГОСТ конденсатор имеет емкость 200 мкФ. Включаем два конденсатора параллельно. При этом й =360/(400Х-Х21,2) =0,0425 и переменная составляющая выходного напряжения

(/ 1 = (/ п = 0,0425-45,4 = 1,93 В. На холостом ходу конденсатор зарядится до напряжения

(/am = (/22 = 43,2-1,4-1 = 62 В.

Поэтому необходимо выбрать конденсатор с рабочим напряжением, большим 60 В, т. е. 100 В. Однако на рабочее напряжение 100 В конденсаторы с емкостью 200 мкФ не выпускаются. Поэтому ставим параллельно на выход выпрямителя четыре конденсатора К50-3 с емкостью 50 мкФ у каждого (рис. 3.2).



у конденсатора К50-3 допустимый коэффициент пульсаций на частоте 100 Гц йп,доп=4,2%, что практически равно получившемуся п=4,25. Так как рабочее напряжение выбранных конденсаторов заметно больше выпрямленного, то проверку на максимум напряжения можно не проводить.

Пример 3. Произвести расчет выпрямителя. Исходные данные для расчета: напряжение на нагрузке выпрямителя Uo=6 В; ток нагрузки /о=200 мА; коэффициент пульсации на выходе йп=0,1, напряжение сети £/с=£/)=220 В, может изменяться в пределах й:10% (а=0,1); частота сети /с=50 Гц.

1. Определяем мощность, потребляемую нагрузкой,

Ро = С/ /о = 6-0,2= 1,2 Вт.

2. Определяем сопротивление нагрузки

= ад = 6/0,2 = 30 Ом.

3. Коэффициент пульсации сравнительно низок, поэтому можно попытаться в качестве фильтра использовать только один конденсатор, взяв схему выпрямления с низким коэффициентом пульсации. Выбираем двухполупериодную схему выпрямления с конденсатором, включенным параллельно нагрузке, так как выпрямленное напряжение сравнительно мало и на вентилях мостовой схемы получится относительно большое падение напряжения, снижающее КПД выпрямителя. Для выбранной схемы от=2.

4. Определяем максимальное выпрямленное напряжение

t/oma:c = t/o{l+a)=6(! + 0,!) = 6,6 В.

5. Задаемся коэффициентами В и D: В~1; Z) 2,2.

6. Пользуясь табл. 3.1 и выбранными коэффициентами В и D, определяем ориентировочно постоянную составляющую тока и амплитуду обратного .напряжения у вентиля

С/обр m = 2,82Шоп,ах = 2,82-1 -6,6 = 18.6 В; /ср = 0,5/0 = 0,5-0,2 = 0,1 А,

7. Вентиль должен иметь допустимые значения Uo6p т и /ср большие вычисленных. Из справочника по вентилям выбираем полупроводниковый диод Д226Д, у которого С/оОр тоа;= 100 В, ДОПУСТИМЫЙ

выпрямленный ток /пр,сртаа;=0,5 А И прямоб падсние напряжения С/пр=1 в. Параметры выбранного диода с хорошим запасом удовлетворяют требованиям.

8. Определяем дифференциальное сопротивление вентиля

1.2С/пр одоп= 1.2-1/0,4 = 3 Ом,

Коэффициент 1,2 учитывает, что значение Unp измерено на переменном токе н меньше падения напряжения на вентиле при постоянном токе.

9. Для ориентировочного определения сопротивления трансформатора Гтр и индуктивности рассеяния Is необходимо знать тип трансформатора. Выбираем броневой трансформатор. У него обмотки расположены на одном центральном стержне, поэтому коэффициент 5 = 1. Задаемся максимальной индукцией в сердечнике



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 [ 29 ] 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97