Практична робота № 3
Тема: Розрахунок випрямляча.
Мета: Оволодіти методикою розрахунку випрямляча.
Література:
1.Б.С. Гершунский. Основы электроники и микроэлектроники. - К.: Вища школа, 1987. -с. 253-256.
2.К.А.Арестов, Б.С. Яковенко. Основы электроники. - М.: Радио и связь,1988.-с. 61-65.
3.Казидуб О.Г. Основи електроніки і мікропроцесорної техніки -Навч.посібник –НМЦ, 2002.-с.8-14
Питання для самопідготовки:
1.Яке призначення випрямляча?
2.Які є типи випрямлячів?
3.Поясніть структурну схему випрямляча.
4.Дайте класифікацію випрямлячів.
Виконання роботи:
Мостовий однофазний випрямляч повинен живити споживач постійним струмом. Потужність спожи-вача Рн=_______ Вт при напрузі Uh=________ В. Рекомендовано діоди типу ______________.
1 Вибір діодів (якщо діоди не задані).
1.1.
Визначаємо
струм споживача
= А.
(27)
1.2.
Визначаємо
зворотну напругу
= В.
(28)
1.3. Перевіряємо можливість використання діодів типу ____________ або вибираємо з довідника, якщо діоди не задані. Діоди можна також вибрати з (Л. 3 табл. 11).
Визначаємо параметри вибраного діода _____________;
_______А;
________В.
Діод повинен відповідати вимогам:
__ _____
.
Цій вимозі діод __________________.
.
Цій вимозі діоди ________________________.
(Для задоволення цієї вимоги потрібно ввімкнути по ___________ діоди послідовно в кожному плечі моста).
1.4.Зображуємо розрахункову схему випрямляча:
2 Розрахунок трансформатора.
2.1. Визначаємо напругу вторинної обмотки трансформатора:
.
(29)
2.2. Визначаємо габаритну потужність трансформатора:
.
(30)
2.3. Визначаємо площу поперечного перерізу магнітопроводу:
.
(31)
8
2.4. Вибираємо тип осердя. Часто використовують броньоване осердя з пластин Ш-подібної форми (рис.6).
Броньований Ш – подібний магнітопровод
Рис.6
• визначаємо ширину середнього стержня:
.
(32)
• визначаємо товщину набору:
.
(33)
Отже, вибираємо осердя трансформатора типу _______________.із сталі _______ товщиною _______ см [Л-2], для якого а = ________мм, с = ________мм, h = ______мм; в = _______мм.
Типорозміри магнітопроводів приведені в (Л.3 табл. 13).
2.5 Визначаємо кількість витків, яка припадає на 1 В:
= витків/В.
(34)
де
40.....60 – коефіцієнт, залежний від
потужності
.
Чим більша потужність, тим менший
вибирають коефіцієнт:
2.6 Визначаємо кількість витків кожної обмотки
(35)
• для первинної обмотки:
= витків;
• для вторинної обмотки:
= витків.
• з метою компенсації втрат напруги на активному опорі обмотки збільшуємо кількість витків на 5-30 відсотків (чим тонший дріт обмотки, тим більший відсоток береться).
=
витків;
=
витків.
2.7.Визначаємо струм первинної обмотки:
= А.
(36)
2.8.Визначаємо діаметр проводу обмоток:
мм.
(37)
Приймаємо
_______мм
_________________. Вибираємо
провід ________________ мм.
2.9.Визначаємо струм вторинної обмотки трансформатора:
= А.
(38)
2.10.Визначаємо діаметр проводу обмоток:
мм.
(39)
Приймаємо
_______мм
_________________. Вибираємо
провід ________________ мм.
9
Дані намотувальних мідних емалевих проводів приведені в Л3 табл. 14.
2.11.Перевіряємо можливість розміщення обмоток у вікні осердя. Кількість витків у шарі обмотки виз-начаємо з формули:
;
(40)
де
- товщина матеріалу каркаса, мм
(
=
1....2 мм);
а - коефіцієнт нещільності намотки вибирають з Л.3 табл. 2.
=
витків,
(41)
=
витків.
(42)
Коефіцієнт нещільності намотки Таблиця 2
-
Діаметр проводу без ізоляції, мм
а
0,08 0,11
1,3
0,15 0,25
1,25
0,35 0,41
1,2
0,51 0,93
1,1
Більше 1 мм
1,05
2.12.Визначаємо кількість шарів для кожної обмотки:
;
(43)
• для первинної обмотки:
= шарів.
• для вторинної обмотки:
= шарів.
2.13.Визначаємо товщину кожної обмотоки:
,
(44)
де
- товщина ізоляції між шарами (звичайно
=0,03
мм);
- товщина прокладки між
обмотками (звичайно
=0,02
мм);
d – діаметр провода в ізоляції.
отже:
=
мм,
=
мм.
Звідси:
=
мм;
(45)
з каркасом
=
мм.
(46)
Ширина вікна каркасу для пластин _____ складає ____ мм, отже обидві обмотки ________________. (Якщо обмотки не поміщаються, потрібно вибрати більший розмір осердя і розрахунок повторити).
3.Розрахунок згладжуючого фільтра. (Найпростішим є ємнісний фільтр).
3.1.Визначаємо опір навантаження:
= Ом.
(47)
3.2.Визначаємо ємність конденсатора С0 на вході фільтра, що забезпечує задану величину пульсацій
(48)
10
Необхідний допустимий коефіцієнт пульсацій на виході фільтра залежить від виду споживача:
для
транзисторної апаратури
;
m – число фаз випрямляча;
- частота
пульсацій на вході фільтра.
=
мкФ.
3.3.Визначаємо робочу напругу конденсатора Со. Ця напруга повинна бути не менш, як у 1,5 раза більшою за випрямлену:
= В.
(49)
Вибираємо конденсатор фільтра Со типу __________________________.