Проектирование выпрямительной схемы

Расчет маломощных выпрямителей

Среди разнообразных схем электроники особое место занимают различно­го рода выпрямители. Они присутствуют практически во всех электрон­ных устройствах, питающихся от сети переменного тока. Важной практической задачей является умение проводить инженерный расчет и проек­тирования таких схем.

В схемах питания электронной аппаратуры в основном применяются схемы выпрямителей, показанные на рисунках 4.1 - 4.5

Цель расчета выпрямителя: определить токи и напряжения обмоток транс­форматора, его мощность, выбрать диоды и найти емкость конденсаторов фильтра. Надо отметить, что в большинстве случаев применяют прос­тейшие фильтры в виде конденсатора большой емкости.

Исходными данными для расчета являются:

схема выпрямителя;

U_О – постоянное напряжение на выходе выпрямителя;

I_О – ток на выходе выпрямителя;

U_С – сетевое напряжение;

f_С – частота питающей сети;

K_П% – коэффициент пульсаций (относительная величина пульсаций выпрямленного напряжения в процентах от величины среднего напряжения на выходе выпрямителя).

Формулы для расчета выпрямителей с емкостным фильтром приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Формулы для расчета схем выпрямителей

№ схемы	m	IВ, А	UОБР, В	IМАХ А	RВ, Ом	U2, В	I2, А	IВД, А	PГАБ, ВА
4.1			2,82Ч· ВЧU0		Ri + Rт				2 PО
4.2			2,82 Ч·ВЧU0		Ri+Rт				1,7 PО
4.3			1,41Ч· ВЧU0		2Ч Ri+Rт				1,5 PО
4.4			1,41Ч· ВЧU0		Ri+Rт				1,5 PО
4.5			2,82Ч· ВЧU0		2Ч Ri+Rт				1,5 PО

В таблице 4.1 приняты следующие обозначения:

I_В – среднее значение выпрямленного тока вентиля,

U_ОБР – обратное напряже­ние на вентиле,

I_МАХ – максимальный ток (амплитудное значение) вентиля,

R_В – внутреннее сопротивление выпрямителя,

U₂ – напряжение на вторичной обмотке трансформатора,

I₂ – ток вторичной обмотки трансформатора,

I_ВД – действующее значение тока через вентиль,

P_ГАБ – габаритная мощность трансформатора,

m – число фаз выпрямления,

I_О - ток нагрузки выпрямителя,

U_О – напряжение на нагрузке выпрямителя (на конденсаторе фильтра),

Р_О = U_О Ч I_О – мощность нагрузки;

B, F, D – вспомогательные расчетные коэффициенты, определяемые по графикам на рисунке 4.6.

Рисунок 4.1 – Однополупериодный выпрямитель

Рисунок 4.2 - Двухполупериодный выпрямитель

Рисунок 4.3 - Мостовой выпрямитель

Рисунок 4.4 - Выпрямитель с удвоением напряжения

Рисунок 4.5 - Мостовой выпрямитель со средней точкой

Методика расчета выпрямителя заключается в расчете ряда основных характеристик выпрямительных диодов и трансформатора выпрямителя. По данным, полученным в процессе расчета, используя справочники, выбирают марку диодов для выпрямителя, марку и тип конденсатора фильтра. Последовательность действий при расчете приведена ниже.

Дата добавления: 2014-11-18