Из данных по справочнику выбираем диод.
Вариант №18. Задание: 1) Провести анализ исходных данных. 2) Выбрать принципиальную схему выпрямителя. 3) Выбрать выпрямительные диоды. 4) Выбрать сглаживающий фильтр. 5) Рассчитать параметры питающего трансформатора. 6) Построить временные диаграммы.
Исходные данные:
Где: U1 – напряжение питающей сети f – частота питающей сети Ud – номинальное прямое напряжение n – количество фаз Id – ток нагрузки kп – допустимый коэффициент пульсаций на нагрузке
1Анализ исходных данных Схема выпрямителя:
(Т) Силовой трансформатор - служит для получения необходимой величины переменного напряжения из напряжения сети. (В) Вентильная группа (Вентиль)– преобразует напряжение переменного тока в пульсирующее напряжение постоянного тока. (СФ) Сглаживающий фильтр – уменьшает пульсации выходного напряжения. · Мощность нагрузки Pd: Pd = 27 * 4 = 108 Bт
· Сопротивление нагрузки Rd : Rd = 27 / 4 = 6.75 Ом Выбор принципиальной схемы выпрямителя: Мощность нагрузки превышает 100 Вт и учитывая простоту схемы, для дальнейших расчетов я буду использовать однофазную мостовую схему. Главным преимуществом этой схемы является отсутствие токов намагничивания внешней оболочки трансформатора. Так же ее обычно применяют с емкостным, Г- или П-образным LC и RC фильтрами. Вот ее рисунок:
· Расчет напряжения второй обмотки трансформатора для однофазной мостовой схемы :
Ed = 0.9 E2 => E2 = Ed / 0.9 = 30 B
Расчет параметров диода Для выбора диода нам нужно вычислить значение прямого максимального тока и обратного максимального напряжения(Iпр мах ,Uоб мах): Iпр мах = (1.42 * Ed )/ Rd = (1.42*27) / 6. 75 = 5.7 A Uоб мах = 1.42 * E2 = 1.42 * 30 = 42.6 B Из данных по справочнику выбираем диод. Параметры: Вид диода: `КД2970Б Материал: Si Uпр.max.=0.68 В. Iпр.max =10 А Uобр.max.=60 В. Iобр.max =800 мкА fР =100 КГц Твос = 800HC
Мы выбрали кремниевый выпрямительный диод с p-n переходом КД2970Б это наиболее распространенный в настоящее время вид диода, применяемый во всех классах выпрямителей
4. Расчет сглаживающего фильтра: Фильтр – это устройство, сглаживающее синусоиду тока и напряжения. q = 0.66 / 0.009 = 73.33 (коэффициент сглаживания) При таком большом отношении коэффициентов входящих и исходящих пульсаций безусловно нужен фильтр. Подойдет Г-образныйLC фильтр. Находим минимальное значение индуктивности фильтра L ≥ 2 * 27 / (3 * 3 * 314 * 4) = 0.027 Гн где m – это пульсность схемы (кол-во пульсаций выпрямленного напряжения за период). В нашем случае m=2. Для коэффициента сглаживания можно записать: Из этой формулы рассчитываем величину емкости конденсатора: С = 74.3 * 2839.56 = 0.0014 Ф
5. Основные параметры силового трансформатора:
· Коэффициент трансформации kтр = 220 / 30 = 7. 33(3) · Мощность первой второй и расчетная мощность обмоток трансформатора P1 = P2 = Pрасч = 1.23 * Pd = 133 Вт
6. Полная принципиальная схема выпрямителя: В программе EWB не представлен диод КД2970Б по этому я брал примерно похожий по характеристикам диод: KD213A.
7. Временные диаграммы : Диаграмма – напряжение на входе выпрямителя (вторичная обмотка трансформатора).
Диаграмма – напряжение на выходе выпрямителя, работающего без фильтра.
Диаграмма – напряжение на нагрузке выпрямителя с фильтром.
Вывод:В ходе выполнения работы были рассчитаны основные параметры выпрямителя: диод, сглаживающий фильтр, трансформатор. Опираясь на полученные расчетные данные, мы выбрали кремниевый выпрямительный диод с p-n переходом КД2970Б (именно такой тип диода, поскольку он наиболее полностью удовлетворяет всем нашим требованиям). В итоге был получен выпрямитель с ёмкостным сглаживающим фильтром.
Список используемой литературы:
1. В. П. Петрович Физические основы электроники. Учебное пособие. Томск: Изд. ТПУ, 2000. - 150 с.
Москва: изд. РадиоСофт. 2010. - 320 с.
Диаграмма – сила тока на нагрузке выпрямителя с фильтром.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|