- •Электроника и микросхемотехника
- •Введение
- •Тема 1. Выбор элементов при конструировании электронных устройств
- •1.1.Общие положения
- •. Выбор полупроводниковых диодов
- •Ia макс доп Ia ,
- •1.3. Выбор транзисторов
- •Iк макс доп Iкm;
- •1.4. Выбор резистора
- •При выборе мощности резистора должно выполняться условие:
- •1.5. Выбор конденсаторов
- •1.6. Задание для самостоятельной работы
- •Тема 2. Расчет маломощных выпрямителей, работающих на активную нагрузку
- •2.1. Схемы выпрямителей
- •2.2. Задача расчета
- •2.3. Исходные данные для расчета
- •2.4.Условия расчета
- •2.5. Порядок расчета
- •2.6. Задание для самостоятельной работы
- •Тема 3. Расчет маломощных выпрямителей, работающих на емкостную нагрузку
- •3.1. Схема выпрямителей
- •3 .2.Задача расчета
- •3.3. Исходные данные для расчета
- •3.4. Условия расчета
- •3.5. Порядок расчета
- •Iа имп.Макс. Доп.
- •Для мостовой схемы
- •Тема 4. Расчет мощных выпрямителей
- •4.4. Условия расчета
- •4.5. Порядок расчета
- •4.6. Задание для самостоятельной работы
- •Тема 5. Расчет усилительных каскадов с емкостной связью
- •5.1. Схема усилителя
- •5.2. Задача расчета
- •5.3.Исходные данные для расчета
- •5.4. Условия расчета
- •5.5 Порядок расчета
- •5.6. Задание для самостоятельной работы
- •Тема 6. Расчет двухтактных усилителей мощности класса в
- •6.5. Порядок расчета
- •6.6. Задание для самостоятельной работы
- •Тема 7. Расчет транзисторных усилителей, работающих в режиме переключения
- •7.6. Задание для самостоятельной работы
- •Литература
- •Оглавление
- •Электроника и микросхемотехника
- •334509, Г. Керчь, Орджоникидзе, 82.
Тема 2. Расчет маломощных выпрямителей, работающих на активную нагрузку
2.1. Схемы выпрямителей
Маломощные выпрямители, как правило, выполняются по схемам с однофазным питанием. Схемы таких выпрямителей, работающих на чисто активную нагрузку, показаны на рис. 1.
2.2. Задача расчета
Определить электрические нагрузки на вентили в схеме и сделать выбор вентилей, определить основные параметры трансформатора, на котором в дальнейшем может быть расчет трансформатора (I1, Е1, I2, Е2, Р1).
2.3. Исходные данные для расчета
Основными исходными данными для расчета выпрямителей являются параметры нагрузки, для питания которой предназначен выпрямитель. Эти параметры задаются двумя величинами из следующих четырех:
Ud – среднее значение напряжения на нагрузке;
Id – среднее значение тока нагрузки;
P
Rd – сопротивление нагрузки.
Два других параметра определяются по заданным с помощью очевидных соотношений.
Дополнительными данными для расчета являются напряжение питающей сети Uc, температура окружающей среды tокр, частота питающей сети fc и др.
В качестве примера примем следующие исходные данные:
Ud = 150 В,
Rd = 350 Ом,
Uc = 220 В.
2.4.Условия расчета
В
Рис. I а) Однополупериодная
схема.
б) Двухполупериодная схема со
средней точкой.
в) Мостовая схема.
Пример расчета выполнен для однополупериодной схемы выпрямителя. Для двухтактной схемы со средней точкой и мостовой схемы приводятся только расчетные формулы, если они отличаются от формул, применяемых для расчета однополупериодной схемы.
2.5. Порядок расчета
2.5.1.Определяем параметры нагрузки:
а) ток нагрузки
Id = A;
б) мощность нагрузки
Рd = Ud Id = 150 ∙ 0.43 = 64.5 Вт.
2.5.2. Определяем основные параметры вентилей:
а) средний прямой ток, протекающий через вентили
Ia = Id = 0.43 А.
Для двухтактной схемы со средней точкой и для мостовой схемы
Ia =
б) амплитуда обратного напряжения (предварительно)
Uобр m = π Ud = 3.14 ∙ 150 = 471 В.
Для мостовой схемы
Uобр m =
2.5.3.По найденным величинам Ia и Uобр m производим выбор вентиля. Для установки в схему выбираем кремниевый вентиль типа КД202С со следующими основными параметрами.
Максимально допустимый анодный ток (среднее значение)
Ia макс доп = 3.5 А (с радиатором);
Ia макс доп = 1.5 А (без радиатора).
Максимально допустимое обратное напряжение (амплитудное значение)
Uобр mмакс доп = 600 В.
Прямое падение напряжения при номинальном анодном токе
U 0 = 0.9 В.
2.5.4. Определяем основные параметры трансформатора:
а) суммарное активное сопротивление обмоток трансформатора, приведенное ко вторичной обмотке
Rтр = Rd ν = 350 ∙ 0.049 = 17.2 Ом,
где ν – коэффициент, определяемый по графику (рис.2) как функция активной мощности трансформатора;
б
Rд = Ом;
в) действующее значение э.д.с. вторичной обмотки с учетом падения напряжения на диоде и активном сопротивлении обмоток трансформатора
E2 = 2.22 Ud + Id (Rтр + Rд) =
= 2.22∙150 + 0.43(17.2 + 0.26) =
= 341 В.
Для двухполупериодной схемы со средней точкой
E2 = 1.11 Ud + Id (Rтр + Rд),
Для мостовой схемы
E2 = 1.11 Ud + Id (Rтр + 2Rд);
г
Рис. 2
n =
д) действующее значение тока вторичной обмотки
I2 =
Для схемы со средней точкой
I2 =
Для мостовой схемы
I2 = 1.11 Id;
е) действующее значение тока первичной обмотки
I1 = 1.21
Для схемы со средней точкой и мостовой схемы
I1 =
ж) типовая мощность трансформатора (без учета подмагничивания сердечника)
Ртр = .
Для схемы со средней точкой
Ртр =
з) типовая мощность трансформатора с учетом подмагничивания сердечника постоянной составляющей тока вторичной обмотки (только для однополупериодной схемы)
Р¹тр ≈ 1.1 Ртр = 1.1 ∙ 204 = 224 Вт.
2.5.5.Уточняем величину обратного напряжения на вентиле
Uобр m = Е2 = 1.41 ∙ 341 = 482 В,
Что вполне допустимо для выбранного вентиля.
Для схемы со средней точкой
Uобр m = 2 Е2.