Методические указания по выполнению задачи 1.3

1. Из справочника [9,10] выбирается тип регулирующего транзистора VT1, исходя из условий:

U_{КЭ max} = U_вх + ΔU_вх – U_{н min}  U_{КЭ доп};

P_{К max} = U_{КЭ max} I_{н max}  P_{К доп};

I_{К max} = I_{н max}  I_{К доп},

где U_{КЭ доп}, P_{К доп}, I_{К доп} – предельно допустимые параметры выбранного типа транзистора VT1 (справочные данные).

2. Выбранный тип транзистора VT1 проверяется по условию:

I_{Б max} = I_{н max} /(1 + )  I_{вых ОУ max},

где  – коэффициент передачи тока VT1, взятый из справочника;

I_{вых ОУ max} – максимальный выходной ток заданного типа ОУ [15 –17].

Если приведенное условие не выполняется, то необходимо выбрать VT1 с бóльшим значением .

3. По справочнику [7, 8] выбирается стабилитрон VD1 с напряжением стабилизации U_ст  (0,3 – 0,5)U_н и выписываются его минимальный I_{ст min} и максимальный I_{ст max} токи стабилизации.

4. Сопротивление балластного резистора R1 определяется по формуле:

R1 = 2(U_вх – U_ст) / (I_{ст max} – I_{ст min}).

5. Сопротивления резисторов R2, R3, R4 делителя определяются по следующим формулам:

R_дел = U_н /50 I_{вх ОУ}; R4 = R_{ОС min} = R_делU_ст /U_{н max};

R_{ОС max} = R_делU_ст /U_{н min}; R2 = R_дел – R_{ОС max}; R3 = R_{ОС max} – R_{ОС min},

где R_дел – суммарное сопротивление резисторов делителя;

I_{вх ОУ} – входной ток ОУ, взятый из справочника [16, 17];

R_{ОС min}, R_{ОС max} – соответственно минимальное и максимальное сопротивления обратной связи (сопротивление делителя между движком резистора R3 и общим проводом).

6. Коэффициент стабилизации K_ст стабилизатора определяется по формуле [11]:

K_ст = U_{н min}

где r_К /r_Б – отношение сопротивлений коллектора и эмиттера транзистора VT1 Т-образной схемы замещения, которое принимается в пределах (0,5 – 0,7)10⁵;

К_ОУ – коэффициент усиления ОУ [16, 17];

_min = R4 /(R2 + R3 + R4) – коэффициент деления делителя.

7. Резисторы R1, R2, R4 следует выбирать типов С2-33, С2-23, Р1-7 с номинальными сопротивлениями, соответствующими ряду Е24, и допуском  5%, подстроечный резистор R3 – РП1-63, СП5-1, СП5-3, с номинальным сопротивлением, соответствующим ряду Е6 и допуском  20% [18].

Литература по теме: [1] 65 – 73 с.; 198 – 229 с.; [2] 79 – 90 с.; [3] 18 – 20 с., 189 – 210 с.; [4] 20 – 36 с., 321 – 338 с.

Тема 2. Вентильные преобразователи средней и большой мощности Задача 2.1

Рассчитать управляемый выпрямитель с идеальными вентилями (тиристорами) и трансформатором. Схема выпрямителя, действующее значение напряжения U₂ (фазного U_2ф или линейного U_2л для трехфазного выпрямителя) вторичной обмотки трансформатора, характер и сопротивление нагрузки R_н, угол регулирования  для каждого варианта приведены в табл. 2.1.

Определить среднее значение напряжения на нагрузке U_{н.ср } при угле регулирования . Выбрать наиболее подходящий по параметрам тип тиристоров.

Изобразить принципиальную схему выпрямителя с трансформатором. Нанести на схеме условно-положителные направления напряжений и токов.

Изобразить в масштабе временные диаграммы напряжений u₂ (t) (для трехфазных – u_2ф(t)), u_н(t), U_{н.ср }, тока нагрузки i_н(t) и напряжения на одном из тиристоров u_VS(t).

Примечание. 1. В табл.1 приняты следующие обозначения схем выпрямителей: ОФН – однофазная нулевая; ОФМ – однофазная мостовая; 3ФН – трехфазная нулевая; 3ФМ – трехфазная мостовая.

2. Для трехфазных выпрямителей в табл. 2.1 приведены значения фазных U₂(ф) и линейных U₂(л) напряжений.

Таблица 2.1

№ вар-та	Схема	U2, В	Rн, Ом	, град	Характер нагр.
1	2	3	4	5	6
0 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	3ФМ ОФМ 3ФН ОФН 3ФМ ОФН ОФМ 3ФМ 3ФН ОФН 3ФМ ОФМ 3ФН ОФМ 3ФМ 3ФН ОФН ОФМ 3ФМ 3ФН ОФН 3ФМ 3ФН ОФН ОФМ 3ФМ ОФН 3ФН ОФМ 3ФН ОФМ 3ФМ ОФМ 3ФМ	380(л) 220 127(ф) 380 220(л) 220 380 380(л) 127(л) 380 220(л) 127 380(л) 220 127(л) 380(л) 127 220 380(л) 220(ф) 380 220(л) 127(л) 220 380 380(л) 220 127(ф) 127 380(л) 220 127(ф) 127 220(ф)	4,1 2,2 2,0 6,5 3,5 1,3 6,8 5,2 1,7 2,8 5,5 1,2 9,0 1,6 1,2 3,0 0,7 4,0 7,0 3,4 4,3 2,5 0,5 3,2 5,4 3,5 1,5 2,5 2,0 2,5 2,8 5,6 1,0 7,5	50 30 75 20 90 65 35 20 85 120 25 80 35 45 70 65 90 60 60 30 35 65 55 90 20 50 90 40 90 40 60 30 35 40	Lн»Rн Lн»Rн Lн = 0 Lн»Rн Lн = 0 Lн»Rн Lн = 0 Lн = 0 Lн = 0 Lн = 0 Lн»Rн Lн = 0 Lн»Rн Lн»Rн Lн»Rн Lн»Rн Lн = 0 Lн = 0 Lн»Rн Lн = 0 Lн»Rн Lн»Rн Lн»Rн Lн = 0 Lн»Rн Lн»Rн Lн = 0 Lн»Rн Lн = 0 Lн = 0 Lн»Rн Lн»Rн Lн = 0 Lн»Rн

Продолжение табл. 2.1

1	2	3	4	5	6
34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50	3ФН ОФН ОФМ 3ФН ОФН 3ФМ ОФМ 3ФМ ОФМ 3ФН ОФН ОФМ 3ФН ОФН 3ФМ ОФМ 3ФМ	220(л) 380 380 127(л) 220 380(л) 380 127(ф) 380 220(ф) 220 127 220(л) 127 220(л) 220 220(ф)	1,7 4,5 3,5 0,8 2,4 8,5 3,0 4,6 4,8 7,5 3,7 1,2 0,9 1,9 2,5 3,8 1,5	70 60 40 100 45 35 120 50 80 25 30 35 80 50 80 70 100	Lн»Rн Lн = 0 Lн»Rн Lн = 0 Lн»Rн Lн = 0 Lн = 0 Lн = 0 Lн = 0 Lн»Rн Lн = 0 Lн»Rн Lн = 0 Lн»Rн Lн = 0 Lн»Rн Lн = 0