Розрахунок випрямляча і фільтра
Опір споживача випрямляча
Вихідна потужність випрямляча Р0=Uвих*І0
Керуючись методичними рекомендаціями, необхідно вибрати схему випрямлення і, враховуючи характер споживача (першого елемента фільтра), виписати основні співвідношення параметрів випрямлячів (таблиця 2). Визначається необхідний коефіцієнт фільтрації за формулою
8
і вибирається схема фільтра.
Розрахунок параметрів фільтра слід вести із співвідношень:
для індуктивного
для ємнісного фільтра
для індуктивно – ємнісного фільтра при частоті мережі
Для LC фільтра спочатку вибирають стандартний дросель, а потім конденсатор.
для резисторно – ємнісного фільтра
Спочатку потрібно вибрати величину
опору
згідно з умовою 0,25R≤Rф≤0,65R,
а потім розрахувати і вибрати конденсатор
С.
При застосуванні складних фільтрів необхідно спочатку визначити загальний коефіцієнт фільтрації, а потім, задавшись в розумних межах коефіцієнтом фільтрації одного із ланцюгів фільтра, визначити коефіцієнти фільтрації другого ланцюга Кф =Кф1*Кф2. подальший розрахунок фільтра проводити окремо для кожного ланцюга, враховуючи коефіцієнти фільтрації.
Після розрахунків необхідно вибрати стандартний резистор, дросель і конденсатор, а потім перевірити вірність коефіцієнта фільтрації. Для LC фільтра необхідно також зробити перевірку на резонанс f0<fn за формулою
25
“Додаток Г”
Основні параметри випрямляючих діодів
Тип діода |
Максимально допустимі параметри |
Середня пряма напруга Uпр.сер. В |
Інтервал робочих температур °С |
||
Середній прямий струм Іпр.сер.mах. А |
Імпульсна зворотна напруга Uзв.max В |
від |
до |
||
Д7А Д7Б Д7Д Д7Ж Д302 Д304 Д305 Д207 Д209 Д211 Д214А Д215А МД217 МД218 МД218А Д226 Д229Л Д231 Д231А Д232 Д232 Д232Б Д233 Д234Б Д242А Д243А Д245А Д246А КД202А КД202В КД202Д КД202Ж КД202К КД202М КД202Р КД203А КД203В КД203Д КД206А КД206Б КД206В 2Д206А 2Д206Б 2Д206В |
0,3 0,3 0,3 0,3 1 5 10 0,1 0,1 0,1 10 10 0,1 0,1 0,1 0,25 0,5 5 10 5 10 2 5 2 10 10 10 10 5 5 5 5 5 5 5 10 10 10 10 10 10 5 5 5 |
50 150 300 400 200 150 50 200 400 600 100 200 800 1000 1200 300 400 300 300 400 400 400 500 600 100 200 300 400 50 100 200 300 400 500 600 600 800 1000 400 500 600 400 500 600 |
0,5 0,5 0,5 0,5 0,3 0,3 0,35 1 1 1 1 1 1 1 1,1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,35 1,35 1,35 1,35 1,35 1,35 |
-60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -55 -55 -55 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 -60 |
+60 +60 +60 +60 +60 +60 +60 +125 +125 +125 +130 +130 +125 +125 +125 +70 +85 +130 +130 +130 +130 +130 +130 +130 +125 +125 +125 +125 +130 +130 +130 +130 +130 +130 +130 +100 +100 +100 +70 +70 +70 +85 +85 +85 |
24
“Додаток В”
Постійні резистори
Вид резистора |
Тип транзистора |
Границі опору резисторів |
Найбільша робоча напруга Uроб (В) |
Тип резистора |
Границі опору резисторів |
Найбільша робоча напруга Uроб (В) |
Непровід никовий |
УЛИ-0,1 УЛИ-0,25
УЛИ-0,5
УЛИ-1
С2-13-0,5 С2-13-1 |
1 ОМ-500кОМ 1 ОМ-9,86 ОМ 10 Ом-1Мом 0,75-9,85Ом 10 Ом-1Мом 1-9,85Ом 10 Ом-1Мом 1 Ом-1Мом 10 кОм-1МОм |
200 350 350 500 500 700 700 350 500 |
С2-23-0,125 С2-23-0,25 С2-23-0,5 С2-23-1 С2-23-2 С2-24-0,25 С2-24-0,5 С2-24-1 С2-24-2 |
20Ом-2Мом 24Ом-3Мом 24Ом-5Мом 24Ом-10Мом 24Ом-10Мом 2,7Ом-1,5 4,7Ом-2,7 12Ом-10Мом 13Ом-10МОм |
200 250 350 500 700 250 350 500 700 |
Простіший провідниковий |
С5-5-1 С5-5-2 С5-5-5 С5-5-10 ПЭВ-3 ПЭВ-10 ПЭВ-25 |
1 Ом-13кОм 2 Ом-30кОм 5,1 Ом-75кОм 10 Ом-100 3-510 Ом 1,8 Ом -10 кОм 10 Ом-24 кОм |
400 400 400 400 600 600 600 |
С5-16-2
С5-16-5 С5-16-8
С5-16-10 |
0,1-1,43 Ом 0,47-2 Ом 0,1-0,82 Ом 0,39-1,3 Ом 1,5-10 Ом 0,51-1,8 Ом 2-10 Ом |
300 300 300 300 300 300 300 |
Змінний |
СПО-1 СПО-2 ППБ-1 ППБ-3 |
47 Ом-4,7 47 Ом-4,7 100 Ом-10 4,7 Ом-22 кОм |
350 600 300 400 |
ППБ-25 ППБ-50 СП7-75 СП7-100 |
2,2 Ом-47 кОм 2,2 Ом-47 кОм 10 Ом-10 кОм 10 Ом-10 кОм |
500 500 500 500 |
Примітка. Остання цифра позначення резистора – допустима
потужність розсіювання, Вт.
9
Напруга на виході схеми випрямлення (на вході фільтра) визначається формулою U0=Uвих+ I 0·r, де r – активний опір дроселя (rдр) або резистора (Rф). Якщо застосовується ємнісний фільтр, то U0=Uвих.
Для вибраної схеми випрямлення із співвідношень (таблиця 2) знаходять значення параметрів діодів Uзв., I пр.середн. Для визначення цих параметрів для споживачів з ємнісною реакцією потрібно задатися допоміжними коефіцієнтами Β = 0,95÷1,1; D = 2,1÷2,2; Ν = 200÷800. Більші значення відповідають більшій силі струму споживача.
По знайденому значенню зворотної напруги Uзв. і величині сруму I пр.середн. вибирається тип діода (додаток Г). При підборі діода необхідно враховувати, що кремнієві діоди можуть працювати при більш високій температурі (+125°С), ніж германієві (+70°С). Зменшення напруги на прямому опорі у германієвих діодів в 1,5-3 рази менше, ніж у кремнієвих. Діоди слід навантажувати струмом не більше 0,7 максимально допустимих значень.
Для вибраного діода знаходять диференційний опір
Втрати потужності на діодах Рд = I пр.середн.· Uпр.·nд, де nд – кількість послідовно з`єднаних і одночасно працюючих діодів.
Із основних співвідношень параметрів випрямлячів визначаються діючі значення U2, І2, І1. По цих параметрах можна вибрати стандартний трансформатор. Перелік стандартних трансформаторів наданий в таблиці 4, а електрична схема показана на мал.1. Ці трансформатори розраховані на живлення від мережі з напругою 127В або 220В і частотою 50 Гц.
10
Таблиця 2
Розрахункові співвідношення для схем випрямлення
Sтр.
|
3,09·Р0 |
|
1,48·Р0 |
0,85·В·D·Р0 |
1,34·Р0 |
1,23·Р0 |
0,707·В·D·Р0 |
1,11·Р0 |
|
S1 |
2,69· Р0 |
|
1,23·Р0 |
0,707·В·D·Р0 |
1,11·Р0 |
1,23·Р0 |
0,0707·В·D·Р0 |
1,11·Р0 |
|
І1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S2 |
3,49· Р0 |
В·D·Р0 |
1,74· Р0 |
В·D·Р0 |
1,57· Р0 |
1,23· Р0 |
0,707 ·В·D·Р0 |
1,11·Р0 |
|
І2 |
1,57·І0 |
D· І0 |
0,785 І0 |
0,5·D· І0 |
0,707· І0 |
1,11· І0 |
0,707· І0 |
І0 |
|
U2 |
2,22·U0 |
В·U0 |
1,11·U0 |
В·U0 |
1,11·U0 |
1,11·U0 |
В·U0 |
1,11·U0 |
|
Іпр.сер. |
І0 |
І0 |
0,5 І0 |
0,5 І0 |
0,5 І0 |
0,5 І0 |
0,5 І0 |
0,5 І0 |
|
Uзв.мах. |
3,14·U0 |
2,82 В·U0 |
3,14·U0 |
2,82 В·U0 |
3,14·U0 |
1,57·U0 |
1,41 В·U0 |
1,57·U0 |
|
fn |
fм |
fм |
2 fм |
2 fм |
2 fм |
2 fм |
2 fм |
2 fм |
|
Навантаження |
R |
Rс |
R |
Rс |
L |
R |
Rс |
L |
|
Схема |
Однона- півпе- ріодна |
Двона- півпе- ріодна |
Одно- Фазна мостова |
||||||
23
“Додаток Б”