Здавалка
Главная | Обратная связь

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:

Ud, B Id, A U1, B f, Гц n kп
0,009

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.

 

  1. А. В. Нефедов Диоды, транзисторы, модули для силовой установки.

Москва: изд. РадиоСофт. 2010. - 320 с.

 

Диаграмма – сила тока на нагрузке выпрямителя с фильтром.

 





©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.