Задачи для самостоятельной работы. Примеры задач до темы лекции 16

Примеры задач до темы лекции 16

Задача 1

Определите величину среднего значения напряжения U₀ на нагрузке, для однополупериодной схемы выпрямления, когда в нагрузку включается параллельно конденсатор (рисунок 2.15) ёмкостью С = 100 мкФ, если частота сети f_с = 50 Гц и ток нагрузки равен I_н = 100 мА. Максимальное напряжение U_2м = 10 В на выходе вторичной обмотки трансформатора.

Решение: 1Спад напряжения на конденсаторе и, следовательно, размах пульсаций равна

∆U_п = I_н / С∙ f_с,

где I_н – ток нагрузки в амперах, I_н = 0,1 А; С – ёмкость в фарадах,

С = 100 10^-6 Ф, f_с - частота сети, f_с = 50 Гц

∆U_п = 0,1 / 100 10 ^-6 50 = 2 В.

2 Среднее значение напряжения на нагрузке равно

U₀ = U'_2м - ∆U_п /2,

где U'_2м - максимальное значение напряжения на конденсаторе С, величина которого меньше на величину около 1 В из –за падения напряжения на диоде,

U'_2м = U_2м – 1 = 10 – 1 = 9 В.

U₀ = 9 – 1 = 8 В.

Примечание: Для двухполупериодной схемы выпрямителя U₀ = U'_2м - ∆U_п /4.

Задача 2

Определите основные параметры схемы, с удвоением напряжения

(рисунок 2.18), если параметры схемы I_ср = 100 мА – среднее значении тока на нагрузке, величина постоянного напряжения на нагрузке U₀ = 400 В. Внутреннее сопротивление диода Ri = 1 Ом.

Решение: 1 Обратное напряжение на диодах равно

U _обр. = 1,5 U₀,

U _обр = 1,5 400 = 600 В

2 Внутреннее сопротивление трансформатора равно

R_тр = 220 ∙U₀ / I_о ∙⁴√ U₀ ∙ I_о,

где I_ср = I_о = 100 мА.

R_тр = 220∙ 400 / (100 ∙⁴√ 100∙ 400) = 62 Ом.

3 Максимальное напряжение на вторичной обмотке трансформатора равно

U_2м = 0,38∙ U_о + I_о∙ (R_тр + Ri) /265,

U_2м = 0,38∙ 400 + 100∙ (62,0 + 1,0) / 265 = 176 В

4 Максимальное значение тока во вторичной обмотке трансформатора равно

I_2м = 2,8 ∙I₀ + 8 ∙U_о / (R_тр + R_i),

I_2м = 2,8 ∙100 + 8 ∙400 / (62,0 + 1,0) = 0,33 А

Выбираем диоды VD₁ и VD₂ типа КД209В - U _обр = 800 В, I_о = 0,5 А.

5 Ёмкость конденсатора С₁ и С₂ равна

С₁ = С₂ = 125∙ I₀ / U_о,

С₁ = С₂ = 125 ∙ 100 / 400 = 31 мкФ

Выбираем конденсаторы С₁ = С₂ = К50-27 – 50 мкФ – 450 В±20%.

6 Коэффициент пульсации схемы равен

к_п = 1250∙ I₀ / U_о ∙С_о,

к_п = 1250 ∙ 100 / 400∙ 50 = 6,25 %.

Задача 3

Определите основные параметры схемы, с умножением напряжения в четыре раза (рисунок 2.17), если параметры схемы I_ср = 10 мА – среднее значении тока на нагрузке, величина постоянного напряжения на нагрузке U₀ = 800 В. Внутреннее сопротивление диода Ri = 1 Ом.

Решение: 1 Обратное напряжение на диодах равно

U _обр. = 2,8 U₀,

U _обр = 2,8 400 = 2240 В

2 Максимальное напряжение на вторичной обмотке трансформатора равно

U_2м = 0,85∙ U_о / n

U_2м = 0,85∙ 800 / 4 = 170 В

3 Ёмкость конденсатора С₁, С₂, С₃ и С₄ равна

С₁ = С₂ = С₃ = С₄ = 34 I₀ (n + 2)/ U_2м,

С₁ = С₂ = С₃ = С₄ = 34 10 ∙ (4 + 2) / 170 = 12 мкФ.

4 Напряжение на конденсаторе U_с1 равно

U_с1 = U_о / n,

U_с1 = 800 / 4 = 200 В

5 Напряжения на конденсаторах U_с2,U_с3, U_с4 равно

U_с2 =U_с3 = U_с4 = 2 U_о / n,

U_с2 =U_с3 = U_с4 = 2 800 / 4 = 400 В

6 Выбираем конденсаторы С₁ = С₂ = С₃ = С₄ = К50-27 – 20 мкФ – 450 В ±20%.

6 Коэффициент пульсации схемы равен

к_п = 200∙ I₀ (n +2) / U_2м ∙С₁,

к_п = 200 ∙ 10 (4 + 2) / 170 ∙ 20 = 3,53 %.

1. Определите основные параметры схемы, с удвоением напряжения

(рисунок 2.18), если параметры схемы I_ср = 10 мА – среднее значении тока на нагрузке, величина постоянного напряжения на нагрузке U₀ = 600 В. Внутреннее сопротивление диода Ri = 1 Ом.

2. Определите основные параметры схемы, с умножением напряжения в четыре раза (рисунок 2.17), если параметры схемы I_ср = 20 мА – среднее значении тока на нагрузке, величина постоянного напряжения на нагрузке

U₀ = 1000 В.

3. Определите величину среднего значения напряжения U₀ на нагрузке, для двухполупериодной схемы выпрямления, когда в нагрузку включается параллельно конденсатор (рисунок 2.15) ёмкостью С = 200 мкФ, если частота сети f_с = 60 Гц и ток нагрузки равен I_н = 10 мА. Максимальное напряжение U_2м = 24 В на выходе вторичной обмотки трансформатора.

Литература

1 Векслер Г.С., Пилинский В.В. Электропитающие устройства электроакустической и кинотехнической аппаратуры.-К.: Вища школа, 1986. с.88...94.

2 Прянишников В.А. Электроника: Полный курс лекций.- 4-е изд.- СПб.: КОРОНА принт, 2004 с.326…328,331…332.

3 Бочаров Л.Н. и др. расчёт электронных устройств на транзисторах / Бочаров Л.Н., Жебряков С.К., Колесников И.Ф. – М.: Энергия, 1978.- 208.с., ил.- с 179…180.

4 Горячева Г.А., Добромыслова Е.Р. Конденсаторы: Справочник. – М.: Радио и связь, 1984. – 88 с.

5 Полупроводниковые диоды: Диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы. Справочник / А.В. Баюков, А.Б. Гитцевич, А.А. Зайцев и др. Под ред. Н.Н. Горюнова. – М.6 Энергоатомиздат, 1983.- 744 с.

Дата добавления: 2014-01-07