Указания к решению задачи 5

В контрольной работе содержание задачи 5 относится к теме "Выпрямители» и включает:

1.Составление схемы одно - или двухполупериодного выпрямителя на полупроводниковых вентилях согласно заданию вашего варианта;

2Подбор полупроводниковых диодов для данной схемы по заданным электрическим параметрам (мощности, току или напряжению);

3Изображение графиков переменного, пульсирующего и постоянного напряжения или тока в нагрузке.

При изучении программного материала темы обратите особое внимание на устройство и работу полупроводниковых диодов, а также на схемы выпрямителей на полупроводниковых вентилях. Рекомендуется также ознакомиться с приводимым описанием.

Структурная схема выпрямителя состоит из трех основных частей: трансформатора, вентиля, сглаживающего фильтра.

Трансформатор – преобразует напряжение переменного тока сети до напряжения переменного тока, необходимого нагрузке.

Вентиль (диод) – преобразует напряжение переменного тока нагрузки в пульсирующее напряжение.

Сглаживающий фильтр необходим для преобразования пульсирующего напряжения в напряжение постоянного тока, необходимого нагрузке.

В контрольной работе в схемах выпрямления сглаживающий фильтр можно не изображать(Рисунок22)

Рисунок 22

Полупроводниковые диоды обладают односторонней проводимостью электрического тока в интервалах температур от - 60° до + 75°С - для германиевых диодов и - 60° до + 150° С - для кремниевых и поэтому применяются в качестве электрических вентилей. При более высоких температурах полупроводниковые диоды теряют свойство односторонней проводимости и в качестве вентилей их применять нельзя.

Полупроводниковые диоды подбираются для схем выпрямления по двум параметрам: 1) допустимый ток в прямом направлении Iдоп; 2)значение допустимого напряжения, действующее на диод в обратном направлении, когда диод закрыт, Uобр.. Эти параметры для диодов приводятся в справочниках, выписка из которых приведена в таблице 2 и используется для решения задач.

Таблица 2

Тип диода	Iдоп, А	Uобр, В	Тип диода	Iдоп, А	Uобр, В
Д205 Д207 Д209 Д210 Д211 Д214 Д214А Д214Б Д215 Д215А Д215Б Д223 Д233Б Д234Б Д242 Д242А Д242Б Д244А Д244Б Д302	0,4 0,1 0,1 0,1 0,1		Д243 Д243А Д243Б Д217 Д218 Д221 Д222 Д224 Д224А Д224Б Д226 Д226А Д231 Д231Б Д232 Д232Б Д244 Д303 Д304 Д305	0,1 0,1 0,4 0,4 0,3 0,3

Значение обратного напряжения на диодах (Uв) рассчитывается по формулам в зависимости от выпрямленного напряжения постоянного тока (Ud) и схем выпрямления.

В контрольной работе, для всех схем выпрямления, согласно своему варианту, необходимо сначала рассчитать выпрямленный ток или выпрямленное напряжение.

По заданным значениям мощности потребителя (Р) и выпрямленного тока (Id) находят выпрямленное напряжение(Ud):

Ud = P / Id

или наоборот, по заданному выпрямленному напряжению (Ud) и мощности (Р) находят выпрямленный ток:

Id = P / Ud

Далее необходимо подобрать диоды для заданных схем выпрямления своего варианта:

Однофазная однополупериодная схема – имеет один диод (Рисунок 22), который пропускает ток в течение одного полупериода (положительный полупериод)

В отрицательный полупериод диод заперт, и ток не пропускает.

Во время отрицательного полупериода диод находится под действием обратного напряжения:

Uв = π Ud = 3,14 Ud

По справочнику (таблица 2) подбирают диоды по двум параметрам:

1 Допустимый ток диода должен быть равен или больше выпрямленного тока

Iдоп ≥ Id

2 Допустимое напряжение на диоде в отрицательный полупериод должно быть равно или больше обратного напряжения, т е

Uобр. ≥ Uв ≥ π Ud.

3 Изобразить однополупериодную схему выпрямления и графики переменного, пульсирующего и постоянного напряжения или тока в нагрузке.

Однофазная двухполупериодна схема с выведенной средней точкой вторичной обмотки трансформатора – имеет два диода(Д1 и Д2), которые пропускают ток в разные полупериоды (Рисунок 23).

Рисунок 23

Во время отрицательного полупериода диоды находятся под действием обратного напряжения:

Uв = π Ud = 3,14 Ud

По справочнику (таблица 2) подбирают диоды по двум параметрам:

1Допустимый ток диода должен быть равен или больше половины выпрямленного тока, т е:

Iдоп д. ≥ 0,5Id

2 Допустимое напряжение на диоде в отрицательный полупериод должно быть равно или больше обратного напряжения, т е:

Uобр. ≥ Uв ≥ π Ud

3 Изобразить двухполупериодную схему выпрямления и графики переменного, пульсирующего и постоянного напряжения или тока в нагрузке

Однофазная мостовая схема – имеет четыре диода, которые пропускают ток парами (Д1 и Д3 или Д2 и Д4) в разные полупериоды.

Рисунок 24

Во время отрицательного полупериода диоды находится под действием обратного напряжения:

Uв = 1,57 Ud

По справочнику (таблица 2) подбирают диоды по двум параметрам:

1Допустимый ток диода должен быть равен или больше половины выпрямленного тока, т е:

Iдоп д. ≥ 0,5Id

2 Допустимое напряжение на диоде в отрицательный полупериод должно быть равно или больше обратного напряжения, т е:

Uобр д ≥ Uв ≥ 1,57 Ud

3 Изобразить мостовую схему выпрямления и графики переменного, пульсирующего и постоянного напряжения или тока в нагрузке.

Расчет различных схем выпрямления рассмотрим в примерах:

Пример 13 Для питания постоянным током потребителя мощностью P = 250Вт при напряжении Ud=100B необходимо собрать схему однополупериодного выпрямления (Рисунок 22), подобрав диоды, технические данные которых приведены в таблице 2.

Дано: P = 250 Вт; Ud = 100 B.

Определить Выбрать тип, начертить схему выпрямителя.

Дата добавления: 2015-05-06