Описание работы устройства

Поступает напряжение питания на входной фильтр, после чего с помощью сетевого выпрямителя получаем постоянное напряжение ≈320 В, которое подается через резистор R1 на цепь запуска, собранную на транзисторе VT1 и на автогенератор. Автогенератор преобразовывает постоянное напряжение в переменное напряжение с частотой 15 кГц. С помощью трансформатора Т3, получаем выходное напряжение амплитудой ≈10 В. Выпрямитель собран по 2х полупериодной схеме со средней точкой. После выпрямления поступает на выходной фильтр, и получаем выходное напряжение 9,2 В.

Для того, чтобы не было помех во входной сети ставятся конденсаторы С1, С2, С3. Для защиты сети от короткого замыкания в случае выхода из строя нашего преобразователя, на входе ставим предохранитель FU1. Включение и выключение сети осуществляется с помощью выключателя SA1.

Сетевой выпрямитель

Исходные данные:

U0 - номинальное выпрямленное напряжение;

I0 - ток нагрузки;

Кп0 - коэффициент пульсаций;

U1 - номинальное напряжение питающей сети;

f - частота питающей сети.

Значение U0 и I0 определяются параметрами цепи запуска (R2,R3,R4,C4,VT1).

U0=9,2 В;

I0=2 А;

f=30 кГц;

U1=220 В;

Кп0=0.15.

Коэффициент пульсаций не должен превышать 0,15, а допустимое относительное значение переменной составляющей напряжения для выбранных конденсаторов фильтра должно быть не меньше 0,05.

Расчет выполняем в следующем порядке:

) Выбираем вентили. Для этого по приближенным формулам вычисляем значения:

Uобр - обратное напряжение на вентилях;

Iср - средний ток;

Im - амплитуда тока через вентиль.

Uобр=1.5 U0=1,5*9,2=13,8 В;

Iср= I0/2=2/2=1А;

Im=3.5I0=3,5*2=7А.

В процессе расчета выпрямителя эти значения уточняются. По найденным Uобр и Im(Iср) выбираем выпрямительные диоды типа КД2997В, для которых Iпрmax=30А, Uобрmax=50В, Uпр0,85В.

) Определяем сопротивление нагрузки выпрямителя

Rн=U0/I0= 9,2/2=4,6 Ом.

) Принимаем сопротивление обмоток трансформатора rтр в пределах (0,05 .0,08)Rн для выпрямителей мощностью 10 .100Вт.

rтр= 0,07*9,2=0,644 Ом;

) Находим прямое сопротивление выпрямительного диода по приближенной формуле:

rпр≈ Ом,

где Uпр - постоянное прямое напряжение на диоде.

) Определяем активное сопротивление фазы выпрямителя по формулам:

r=rтр+2rпр= 0,644+2*0,28=1,204 Ом;

и основной расчетный коэффициент А:

А=1.6=0,42.

В зависимости от значения А находим вспомогательные коэффициенты В,D,F и Н по графикам:

В=1,2; F=1,0;

D=2,05; H=610 Ом*мкФ.

) По формулам определяем значения:

U2х - напряжение на вторичной обмотке трансформатора (в режиме холостого хода);

I2 - эффективное значение тока вторичной обмотки.

U2х=BU0=1,2*9,2=11,04 В;

I2==2,91 А.

7) По точным формулам вычисляем значения:

Uобр - значения обратного напряжения на диодах;

Im - амплитуда тока;

Iср - средний прямой ток через диоды.

Они не должны превышать допустимых значений для выбранных диодов. В противном случаи необходимо выбрать другие диоды и выполнить расчет сначала.

Uобр=1,4 U2х=1,4*11,04=15,456 В;

Iср= I0/2=2/2=1 А;

Im=0,5FI0=0,5*1*2=1 А.

Диоды выбраны правильно.

) Определяем выходную емкость выпрямителя (входную емкость фильтра) по формуле:

С0==3378 мкФ,

где r - сопротивление, Ом.

Из стандартного ряда выбираем значение С0= 4700 мкФ.

Конденсаторы С2, С3 берем типа К50-35.

Выпрямитель пониженного напряжения

Исходные данные:

U0 - номинальное выпрямленное напряжение;

I0 - ток нагрузки;

Кп0 - коэффициент пульсаций;

U1 - номинальное напряжение питающей сети;

f - частота питающей сети.

Значение U0 и I0 определяются параметрами той аппаратуры, питание которой будет осуществляться от выпрямителя.

U0=9.2 В;

I0=2 А;

f=30 кГц;

U1=220 В;

Кп0=0.15.

Коэффициент пульсаций не должен превышать 0,15, а допустимое относительное значение переменной составляющей напряжения для выбранных конденсаторов фильтра должно быть не меньше 0,05.

Другие стьтьи в тему

Разработка шлирен–проектора для контроля объективов
Оптический контроль основан на анализе взаимодействия оптического излучения с объектами контроля. В качестве объектов контроля могут служить материалы и изделия, технологические процессы и параметры окружающей среды. Для получения измерительной информации об объекте контроля использ ...

Расчет дискретной системы связи, предназначенной для передачи непрерывных сообщений
преобразователь демодулятор кодер информация Рассчитать основные характеристики системы передачи информации, структурная схема которой дана на рисунке 1. Рисунок 1 - Структурная схема системы передачи, где: ИС - источник непрерывного сообщения ; АЦП - аналого - цифровой пр ...