Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Расчет Г - образного LC - фильтра

Читайте также:
  1. II. 3. 0 Расчет буроинъекционных свай по несущей способности.
  2. II. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ В ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИИ
  3. III. Расчет чистого дохода, направляемого на неотложные выплаты
  4. V1: Анализ и расчет линейных цепей переменного тока 1 страница
  5. V1: Анализ и расчет линейных цепей переменного тока 2 страница
  6. V1: Анализ и расчет линейных цепей переменного тока 2 страница
  7. V1: Анализ и расчет магнитных цепей
  8. V1: Основные определения и методы расчета линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока
  9. V2: Анализ и расчет цепей переменного тока. 1 страница
  10. V2: Анализ и расчет цепей переменного тока. 2 страница
  11. V2: Анализ и расчет цепей переменного тока. 3 страница
  12. V2: Анализ и расчет цепей переменного тока. 4 страница



В сильноточных цепях (I 1А) LC - фильтр лучше, т.к. индуктивность хорошо сглаживает относительно большой ток.

Выбираем дроссель Д 227 с параметрами: [Лист 6-7, табл.5.1,5.2]

Lодн.обм. = 2,5 Гн - для одной обмотки

Iподм. = 0,05А

Соединяем обмотки параллельно:

Определяем требуемое значение коэффициента сглаживания.

Кп = 0,67 - для двухполупериодного выпрямителя, работающего на активную нагрузку. Это же значение можно принять на входе LC – фильтра, т.к. у него нет входной сглаживающей емкости.

Для Г-образного фильтра Kп.вх.ф = Kп выпрямителя, работающего на чисто активную нагрузку.

 

UС.расч. можно принять таким же, как для выбора конденсатора С1 в

П - образном CLC - фильтре т.е. UС.расч.= 45В.

В качестве конденсатора выбираем К 50-6 с параметрами: [Лист 4-5, табл. 3.2]

Uном=50В

Cном=100мкФ (ближайшее большее стандартное значение)

Расчёт CRC – фильтра

Uвх.ф.
С1
С2
R
Uвых.ф.=Uвх.ст.

Применяется для выпрямителей малой мощности (≤ 10Вт). Для таких фильтров R нагрузки велико, порядка 10кОм. Чем больше R, тем меньше токи. В RC – фильтре относительно больше потери напряжения и энергии, чем в LC, но габариты у RC меньше.

25% - это потери напряжения в CRC - фильтре.

По графику определяем Н: Н = 770 при А=0,8

 

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

Uном = 50В

Cном =47мкФ (ближайшее большее стандартное).

Уточняем фактический коэффициент пульсаций:

Определим коэффициент сглаживания фильтра (S):

Принимаем: UC2.расч. = UС1.расч. = 49,3В

В качестве С2 выбираем конденсатор К 50-6 с параметрами: [Лист 4-5, табл.3.2]

Uном=50В

Сном=100мкФ

 

Выбор активного сопротивления фильтра:

Определяется с учетом КПД фильтра. При КПД=0,8

Округляем до ближайшего стандартного 130 Ом, [Лист 1,табл.1.1]

Определяем расчетное значение мощности сопротивления фильтра PR.Ф.расч.

В качестве R фильтра выбираем резистор:

[Лист 1, табл. 1.1] по ряду Е24 МЛТ – 0,5; R=130 Ом

 

Выпрямитель

Расчет параметров выпрямителя, работающего на Г-образный LC – фильтр.

Находим расчетные значение электрических величин в соответствии с формулами приведенными в таблице:

Схема выпрямителя U2 I2 I1 Sr

 

Здесь:

U2 – действующее значение напряжения вторичной обмотки трансформатора.

I2 – действующее значение тока вторичной обмотки.

I1 – действующее значение тока первичной обмотки.



Sr – габаритная мощность трансформатора.

 

 

Расчет параметров выпрямителя, работающего на C, CRC, CLC – фильтры.

Сх. в. U2 I2 I1 Sr Uобр.max Iпр.ср.

 

В выше приведенной таблице B и D – это расчетные коэффициенты. Они определяются в соответствии с методом Терентьева по графикам, в зависимости от величины коэффициента А.

Рассмотрим расчет для ранее выбранного CLC – фильтра и мостового выпрямителя:

 

При А=0,65; В=1,38

При А=0,65; D=1,85

Ранее был выбран диод Д223 с Uобр.max=50 В, следовательно он не подходит, поэтому мы заменяем его на Д223 А с Uобр.max=100 В.

Расчет трансформатора

Согласно ГОСТ 22050-76 трансформаторы при частоте сети 50Гц и Sг≤100 В·А изготавливаются на магнитопроводе марки ШЛМ. (Ш – образный, ленточный, с уменьшенным отношением ширины окна к толщине навивки). При Sг≥100 В·А – на магнитопроводе ПЛМ.(П – образный, ленточный, с уменьшенным отношением ширины окна к толщине навивки).

Габаритные размеры этих магнитопроводов представлены на рисунке N.

Здесь Sст – площадь поперечного сечения стержня магнитопровода,

Sст – площадь окна магнитопровода.

Рисунок N.
б) Магнитопровод типа ШЛМ.
а) Магнитопровод типа ПЛМ [1, стр.430]
b
b
h
h
c
c
c
a
a
a
a

 

Здесь:

KM - коэффициент заполнения окна магнитопровода медью обмоток.

Значение KM зависят от SГ и принимаются в соответствии с таблицей:

SГ , ВА KM
0,1 0,50 0,22 0,28
50 150 0,28 0,34
150 300 0,34 0,36
300 1000 0,36 0,38

 

КС - коэффициент заполнения сечения магнитопровода сталью.

КС = 0,93 0,95 при толщине ленты 0,2 0,35 мм.

В = (1,5 1,6) Тл. Это индукция, ее значение принято ранее при расчете сопротивления трансформатора RТР .

η – коэффициент полезного действия. Определяется по графику η = f (SГ).

[Лист 11]

 

 

η = 0,71 при SГ = 4,5 В·А

j = (3 2) А / мм2 - плотность тока в обмотках трансформатора. Она принята ранее при определении сопротивления трансформатора RТР .

 

Выбираем стандартный магнитопровод с произвольным сечением больше расчетного (можно брать больше на 1-2 ступени, чтобы вошли обмотки). [Лист 8, табл.6.1].

ШЛМ 16х20

Здесь и – выбранные в соответствии с [Лист8, табл.6.1] номинальные площади поперечного сечения стержня и окна магнитопровода.

с = 9 мм - ширина окна магнитопровода

h = 26 мм - высота окна магнитопровода

= 3,2 см2 - номинальная площадь поперечного сечения стержня магнитопровода.

 

Определяем количество витков обмотки высокого напряжения (ВН).

падение напряжения в обмотках. Определяется по графику

, [Лист 11]

Округляем до ближайшего целого значения W1 = 1858 витков.

 

Определяем количество витков обмотки низкого напряжения (НН).

Округляем до ближайшего целого значения W2 = 387 витков.

 

Выбор проводов для обмоток.

Найдем расчетное значение диаметра обмотки высокого напряжения (первичной обмотки).

Выбираем провод марки ПЭВ-1 с ближайшим большим стандартным отношением [Лист 9-10, табл.7.1]

Здесь:

d1 - диаметр провода первичной обмотки без изоляции (меди).

D1 - диаметр провода первичной обмотки с изоляцией.

ПЭВ – провод медный круглого сечения, эмалированный с поливинилацетатной изоляцией типа винифлекс. [1, стр. 440]

 

Выбираем провод обмотки НН (вторичной обмотки).

Выбираем провод марки ПЭВ-1 с отношением

[Лист 9-10, табл.7.1]

Рассмотрим чертеж поперечного разреза трансформатора

На чертеже поперечного разреза трансформатора приняты обозначения:

ε1 – расстояние между обмотками и ярмом магнитопровода. Рекомендуемая величина 2-5 мм;

ε 2=(1-2) мм, расстояние между первичной обмоткой и средним стержнем;

ε 3=(1-4) мм, расстояние между обмотками и правым стержнем;

δ1,2=(0.5-1) мм, толщина изоляции между обмотками (лакоткань)

δ1 – толщина первичной обмотки

δ2 – толщина вторичных обмоток

В схеме однофазного однополупериодного выпрямителя (1а) и однофазного двухполупериодного мостового выпрямителя (1в) предусмотрено две вторичных обмотки. Это показано на чертеже поперечного разреза трансформатора.

В схеме однофазного двухполупериодного выпрямителя с нулевой точкой предусмотрено четыре вторичных обмотки.

Расчет радиальных размеров обмоток.

W11 – число витков первичной обмотки в одном слое.

W11 округляется до меньшего целого числа.

Принимаем W11=162 витка в одном слое обмотки ВН

m1=число слоёв первичной обмотки.

Принимаем m1 = 12 слоёв обмотки ВН

δ1 – толщина обмотки ВН

W12 – число витков вторичной обмотки в одном слое

W12=115 витков в одном слое обмотки НН

m2=4 слоя обмотки НН

δ2 – толщина обмотки НН

Для схем 1а, 1в:

Здесь Срасч – расчётная ширина окна магнитопровода.

Для схемы 1б:

Кр – коэффициент разбухания слоёв обмоток.

Кр=1.2-1.3

Срасч<C

8.63мм<9мм

Следовательно обмотки поместятся на магнитопроводе.

Если Срасч>С, надо взять следующий больший типоразмер магнитопровода и повторить расчёт W1 и W2 и радиальных размеров обмоток.

 

Схема источника питания +/- 5В.

 

Спецификация (перечень элементов)

Поз. обозначение Наименование Кол-во Примечание
Т Трансформатор на  
  магнитопроводе типа    
  ШЛМ 20*32    
  W1=958 D1=0.2мм    
  W2=90 D2=0.64мм    
       
  Транзисторы    
VT1,VT4 КТ646Б С Т.О.
VT2, VT5 КТ315А  
VT3, VT6 КТ315А  
       
  Диоды    
V1, V2 КД205Д  
       
  Стабилитроны    
V3, V4 К433А  
       
  Резисторы    
R1, R8 МЛТ-2,0 5,1 ом  
R2, R9 МЛТ – 0.125 1500 ом  
R3, R10 МЛТ-0.125 0.51 Мом  
R4, R11 МЛТ-0.125 110 ом  
R5, R12 МЛТ-0.125 24 ом  
R6, R13 МЛТ-0.125 82 ом  
       
  Конденсаторы    
С1, С2 К50-60 25В 2000мкФ  
С3, С4 К50-60 25В 4000мкФ  
       

 

Примерный список вопросов к защите.

1. Что такое коэффициент пульсаций?

2. Что такое коэффициент сглаживания?

3. Зачем необходимы 2 канала у источника питания?

4. Что такое относительное изменение напряжения(тока)?

5. Что такое коэффициент стабилизации?

6. Что такое параметрический стабилизатор напряжения? (его достоинства и недостатки)

7. Можно ли использовать вместо составного транзистора один?

8. Назначения элементов параметрического стабилизатора напряжения.

9. Принцип действия биполярного транзистора. Соотношения токов в транзисторе.

10. По каким параметрам выбираются транзисторы?

11. Принцип действия сравнивающего делителя напряжения?

12. Можно ли заменить стабилитрон резистором с эквивалентным сопротивлением?

13. Что такое «срыв режима стабилизаций» и как его избежать?

14. ВАХ стабилитрона. Где рабочий участок? В чём состоит отличие от диода?

15. Как и по каким параметрам выбираются резисторы?

16. В каких случая применяется CLC – фильтр, а в каких LС и почему?

17. Основные отличия CRC и CLC – фильтров?

18. Осцилограммы на входе и выходе фильтра?

19. Что такое ток подмагничивания?

20. По каким параметрам и как выбираются конденсаторы?

21. По каким параметрам и как выбираются диоды?

22. Что такое пульсность выпрямителя?

23. Достоинства и недостатки схем выпрямления (однополупериодная, мостовая, с нулевой точкой)?

24. Что такое КПД фильтра?

25. Как изготавливается магнитопровод, применяемый в данной работе?

26. Как и по каким параметрам выбирается провод обмотки?

27. Какой вид имеют входных и выходные характеристики транзисторов?

28. Расскажите, как будет работать стабилизатор при изменениях входного напряжения.

29. Расскажите, как будет работать стабилизатор при изменениях тока нагрузки.

30. Как будет изменяться входное напряжение стабилизатора при перемещении вверх движка потенциометра R4 в сравнивающем делителе напряжения.

 

Список использованных источников

1. Справочная книга радиолюбителя – конструктора / под ред. Н.И. Чистякова. – М.: Радио и связь, 1990. – 624 с.

2. Аксенов А.И., Нефедов А.В., Юшин А.М. Элементы бытовой радиоаппаратуры. Диоды. Транзисторы: Справочник. – М: Радио и связь, 1992. -224с. : - (массовая радиобиблиотека; вып. 1190).

3. В.Е. Китаев, А.А. Бокуняев, М.Ф. Колканов. Расчёт источников электропитания устройств связи. – М.: Радио и связь, 1993.

 

 

 

 





Дата добавления: 2015-05-06; Просмотров: 852; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ip: 54.224.214.93
Генерация страницы за: 0.023 сек.