- •Оглавление
- •Введение
- •1. Выбор структурной схемы ивэп
- •2 Расчет транзисторного стабилизатора напряжения с последовательно включенным регулирующего элемента.
- •2.1 Расчет стабилизатора.
- •2.2 Расчет выпрямителя.
- •2.3 Выбор фильтра
- •2.4 Расчет параметров регулирующего элемента
- •3. Расчет трансформатора.
- •4. Тепловой расчет транзистора.
- •Заключение.
- •Список использованной литературы
2.2 Расчет выпрямителя.
Входные параметры стабилизатора одновременно являются выходными параметрами выпрямителя.
Данные для расчета:
-
минимальное выпрямленное напряжение U о min =25.6 В;
-
максимальный ток нагрузки выпрямителя I о max = 0.62 А;
-
минимальный ток нагрузки выпрямителя I о min = 0,02 А;
-
амплитуда пульсаций выпрямленного напряжения U0пул =0.6
-
напряжение питающей сети Uс = 120 В (ас = 0,1, bс = 0,15);
-
частота сети fc = 400 Гц.
На основе данных для расчета, приведенных выше и тех преимуществ и недостатков схем выпрямителей, приходим к выводу, что оптимальной схемой, удовлетворяющей техническому заданию является однофазная мостовая схема выпрямителя.
В настоящее время практически во всех схемах выпрямления применяются кремниевые вентили, падение напряжение на которых на постоянном токе не превышает 1 В. При расчетах схем падение напряжения на вентилях необходимо учитывать в выпрямителях с выходным напряжением меньше 27 В. Падение напряжение на вентиле Uпр0 увеличивает расчетное значение выпрямленного напряжения на величину nвUпр0 где nв - количество последовательных включенных вентилей.
Соображениями при выборе диода являются следующие:
В качестве вентилей выбираем 4 кремниевых диода типа Д229В с параметрами:
-
максимальное обратное напряжениеU(обр)max=100 В;
-
средне выпрямленный ток Iвп.ср.max=0.4 А;
-
падение напряжение на вентиле Uпр0=0.4 В;
-
дифференциальное сопротивление rдиф≈0.
-
Рассчитаем значение минимального выпрямленного напряжения: Расчетное значение выпрямленного напряжения U’0 определяется по формуле:
где U0 -среднее значение выпрямленного напряжения на нагрузке,
nв- количество последовательно включенных вентилей
U’0=27.2 В.
Активное сопротивление обмоток трансформатора, приведенное ко вторичной обмотке, определяется по формуле:
=
где Вт - магнитная индукция в магнитопроводе для трансформаторов до 1000 В-А, принимается 1,2-1,6 Тл для сети 50 Гц и 1,0-1,3 Тл для сети 400 Гц; S - число стержней магнитопровода трансформатора, несущих обмотки (S=1 для магнитопроводов типа ШЛ и ОЛ, S=2 для магнитопроводов типа ПЛ с обмотками на обоих стержнях, S=3 для трехфазных трансформаторов); - частота питающей сети; - коэффициент, зависящий от схемы выпрямления, определяется по таблице1.
Таблица 1
Схема выпрямления |
||
Однофазная однополупериодная |
2,3103 |
- |
Однофазная двухполупериодная |
4,7103 |
6,5103 |
Однофазная мостовая |
3,5103 |
5,1103 |
Схема удвоения напряжения |
0,9103 |
- |
Трехфазная однополупериодная |
6,9103 |
6,2103 |
В соответствии с приведенными выше рекомендациями, выбираем следующие параметры для расчета активного сопротивление обмоток трансформатора:
Коэффициент krc=3,5103 (в соответствии с табл.1);
магнитная индукция в магнитопроводе Bm равна 1,2 Тл;
число стержней магнитопровода трансформатора = 1.
rтр=0.7 Ом.
Рассчитаем параметр А по следующей формуле:
где р- число импульсов выпрямленного напряжения (р=1 - для схем однополупериодной и удвоения напряжения, р = 2 - для однофазной мостовой и двухполупериодной, р = 3 - для трехфазной, р = 6 - для трехфазной мостовой и шести фазной); сопротивление фазы выпрямителя:
r=rтр+nвrдиф
Для этого сначала вычислим сопротивление фазы:
r=0.7 Ом.
Тогда, параметр А будет равен:
A=0,03
Параметры и С определяются с помощью номограммам.
Итак, по приведенным номограммам параметры и равны:
=0.8; =2,8;=11;=100.
По найденным значениям параметров и можно определить все параметры трансформатора.
1. Действующее напряжение вторичной обмотки:
найдем минимальное и максимальное напряжение питающей сети:
известно, что относительные изменения напряжения питающей сети равны:
и
и
Тогда, получим:
Umax=1201,1=132 В и Umin= 1200,85=102 В.
Найдем минимальное действующее напряжение вторичной обмотки при минимальном напряжении питающей сети Ucmin:
номинальное действующее напряжение вторичной обмотки при номинальном напряжении питающей сети Uc:
максимальное действующее напряжение вторичной обмотки при максимальном напряжении питающей сети Ucmax:
2. Определим коэффициент трансформации по следующей формуле:
3. Вычислим ток вторичной обмотки:
I2=0.707DI0=1.14 А
4. Определим ток первичной обмотки:
5. Определим типовую мощность трансформатора Pтип по формуле:
Pтип=U2номI2=27.36 Вт
По типовой мощности и параметрам вторичной обмотки выбирают или рассчитывают трансформатор.