Расчет фильтра

1. CLC – фильтр (Схема 2в).

Методика расчета CLC – фильтра наиболее универсальна, поэтому рассматриваем сначала этот тип фильтра.

U_вх.ф.

С₁

С₂

L_ф

U_вых.ф.=U_вх.ст.

П – образный фильтр (С₁,L,С₂,) применяется при относительно малых токах нагрузки I_н.max < 1 А.

Г – образный фильтр (L,С₂,) применяется при токах нагрузки

I_н.max ≥ 1 А, так как индуктивность хорошо сглаживает относительно большие токи.

Расчет:

U_{вх.ф.ном} = 1,1·U_{вх.ст.ном} = 1,1·23,5 = 26 В

10% - потери в индуктивности

U_вх.ф.max = U_{вх.ф.ном}·(1 + α_max) = 26·(1 + 0,1) = 28,6 В

Для С - фильтра (схема 2а)

U_вх.ф = U_вых.ф.= U_вх.ст.

Сопротивление фазы выпрямителя.

R_ф.в.= R_тр + N·R_пр + R_L

R_тр – сопротивление трансформатора (обмоток)

N – число диодов выпрямителя, одновременно обтекаемых током

N = 1 для схемы 1а, 1б.

N = 2 для схемы 1в.

R_пр – сопротивление диода в прямом направлении (открытого).

R_L вводится только для Г – образного LC – фильтра.

Принимаем любое значение из полученного диапазона.

j – плотность тока в обмотках трансформатора.

при f _c=50 Гц и S_тр=(1÷200) ВА

Цифра 2 в предыдущей формуле используется т.к. трансформатор работает на 2 канала.

Принимаем , так как в рассматриваемом варианте расчетная мощность трансформатора относительно мала (2,5 ВА)

В – индукция в магнитопроводе трансформаторе

B=(1,5÷1,6) Тл для холоднокатаной эл.тех стали марки 3412, при f _c=50 Гц.

Таблица для выбора диодов

Схема выпрямителя	Iпр.ср.	U­обр.max
1a	Iвх.ст.max	π·Uвх.ф.max
1б		π·Uвх.ф.max
1в		·Uвх.ф.max

Пусть задана схема 1в(мостовая)

Выбираем диод Д 223 с параметрами:[Лист 6,табл.4.1]

I_пр.ср = 0,05 А

U_пр.ср.= 1 В

U_обр.max = 50 В

R_ф.в.= 141 + 2·42 = 225 Ом

Определяем по методу Терентьева расчетный коэффициент «А»:

m – пульсность выпрямителя (число фаз выпрямления) m=1 (Схема 1а), m=2 (Схема 1б,1в).

По графику определяем «Н» [Лист 3]: Н=800 при А=0,65

По коэффициенту Н определяем ёмкость С1. Для Г - образного LC –фильтра «А» определять не надо!

К_п.вх.ф. - коэффициент пульсаций входа фильтра

Принимаем К_п.вх.ф. = 0,1 0,15

Для С – фильтра (Схема 2а)

К_{п.вх.ст.заданный} - коэффициент пульсаций входа стабилизатора, заданный в исходных данных.

Определим максимальное напряжение на конденсаторе.

Выбираем в качестве С1 конденсатор К-50-6 с параметрами: [Лист 4-5, табл. 3.2]

U_ном = 50В

С_1.ном = 47мкФ

С_1.ном > С_1.расч. , поэтому К_п надо уточнить:

Определим требуемые значения коэффициента сглаживания фильтра (S):

Для С - фильтра (Схема 2а) S = 1.

По методике расчета для CLC - фильтра:

ω_п - угловая частота пульсаций

S_max достигается при С₁ = С₂ , т.о. выбрав С1, мы выбрали и С2.

Отсюда:

Для дроссель (L):

Ток подмагничивания (I_подм.) - ток, который может пропускать катушка не перегреваясь.

Выбираем дроссель Д 206 с параметрами: [Лист 6, табл.5.1]\

Дроссель Д 206 имеет две обмотки. Их можно соединять последовательно или параллельно, или использовать одну обмотку.

L_{одн.обм.} = 0,15 Гн – для одной обмотки

L_подм. = 0,07 А

Соединяем две обмотки последовательно:

Второе условие выбора L - фильтра: отсутствие резонанса при ω = ω_п.

Условие отсутствия резонанса:

ω₀ - собственная угловая частота фильтра

Здесь L­_выбр, С_выбр – выбранные номинальные значения индуктивности и ёмкости фильра.

ω_н , - для нагрузки.

Это условие автоматически выполняется при S 3.

Дата добавления: 2015-05-06