Расчет коэффициента полезного действия

Коэффициентом полезного действия (КПД) источника питания называется отношение активной мощности, выделяющейся в нагрузке Р _н к мощности, поступающей из питающей сети Р _вх.

Мощность, выделяющаяся в нагрузке:

Р _н = U _d1 × I _d1 + U _d2 × I _d2 + U _d3 × I _d3.

Некоторая часть активной мощности, поступающая из сети, теряется в трансформаторе (D Р _тр), в вентилях (D Р _в), в сглаживающем фильтре (D Р _ф) и в стабилизаторе (D Р _ст). Поэтому мощность, поступающая из питающей сети:

Р _вх = Р _н + SD Р;

где SD Р - общие потери мощности.

Потери в трансформаторе определяются по формуле:

D Р _тр = S _т × (1-h_тр),

где h_тр - кпд трансформатора;

S _т - габаритная мощность трансформатора.

Потери в вентилях рассчитываются для каждого их трёх выпрямителей:

D Р _в = I _а × U _пр.ср × N,

где I _а - средний ток в вентиле (из результатов расчёта на ЭВМ);

U _пр.ср - прямое падение напряжения на вентиле (из таблицы приложения 3 для выбранного диода или блока);

N - число последовательно включенных вентилей выпрямителя. N = 1 для однополупериодного выпрямителя (рис. 6) и для двухполупериодного выпрямителя (рис. 7); N = 2 для мостового выпрямителя и для выпрямителя с удвоением напряжения по рис. 8, а; N = 4 для выпрямителя с удвоением напряжения по рис. 8, б.

Общие потери в вентилях: SD Р _в = D Р _в1 + D Р _в2 + D Р _в3.

Потери в сглаживающем фильтре при емкостном фильтре можно не учитывать.

Потери в стабилизаторе первого канала:

D Р _ст1 = (U _вх1 - U _d1)× I _вх1,

где U _вх1 - напряжение на входе первого стабилизатора;

I _вх1 - входной ток первого стабилизатора;

U _d1 - напряжение в нагрузке первого канала источника питания.

Аналогично потери в стабилизаторе второго канала:

D Р _ст2 = (U _вх2 - U _d2)× I _вх2.

Общие потери в стабилизаторах: SD Р _ст = D Р _ст1 + D Р _ст2.

Таким образом, общие потери мощности:

SD Р = SD Р _тр + SD Р _в +SD Р _ст.

Теперь рассчитывается КПД источника питания:

.

Дата добавления: 2015-05-06