Определение данных для расчета выпрямителя

Содержание

 

1 Введение

2 Расчетная часть

2.1 Исходные данные для расчета блока питания

2.2 Определение данных для расчета выпрямителя

2.3 Выбор схемы выпрямителя и сглаживающего фильтра

2.4 Расчет напряжения на выходе схемы выпрямления

2.5 Расчет требуемых параметров диодов выпрямителя с индуктивной нагрузкой

2.6 Определение количества диодов для схемы выпрямления

2.7 Электрический расчет выпрямителя с индуктивной нагрузкой

2.8Расчет индуктивно-емкостного фильтра с индуктивным характером входного сопротивления

2.9 Расчет стабилизатора напряжения

2.10 Расчет силового трансформатора

3 Заключение

4 Список использованных источников

 

Введение

По улицам поселков, в учреждениях, предприятиях, многоэтажных домах электроэнергия распределяется сетями и линиями посредством тока напряжением 0,4 кВ частотой 50 Гц. Это система напряжений 380/220 вольт. Электрическая энергия такого напряжения используется, в том числе, и для питания бытовой и промышленной электроники (телевизоры, компьютеры, измерительные преобразователи). Но в то же время известно, что в большинстве электронных схем приборов используется постоянный ток напряжением не выше 24 вольт.

Такое возможно благодаря тому, что внутри каждого электронного прибора

имеется так называемый блок питания, который понижает переменное напряжение электрической сети до нужной величины и выпрямляет его для получения постоянного напряжения. Кроме того, напряжение в сети довольно часто бывает нестабильным по величине. Поэтому дополнительно блоки питания выполняют функцию стабилизации напряжения на выходе при колебаниях напряжения на их входе. Стандартная структура любого блока питания представлена на рисунке 1.1

Рисунок 1.1 - Структура типового блока питания

 

В блоке питания сетевое переменное напряжение понижается посредством

трансформатора, затем поступает на выпрямитель, где из переменного напряжения получается постоянное по направлению пульсирующее напряжение, которое направляется на сглаживающий фильтр. Постоянное по направлению пульсирующее напряжение после прохождения сглаживающего фильтра превращается в практически постоянное по величине напряжение. Далее со сглаживающего фильтра напряжение поступает на стабилизатор, который обеспечивает постоянство величины напряжения на зажимах нагрузки блока питания (на выходе стабилизатора) при возможных изменениях величины напряжения на входе стабилизатора вследствие колебаний напряжения в сети (на входе блока питания). Нагрузкой блока питания может быть усилитель звуковой частоты, генератор сигналов, радиоприемник, цифровой таймер и другие электронные устройства или узлы электронных приборов.

В данной курсовой работе под заданные входные параметры нагрузки, такие

как напряжение сети, число фаз сети, частота напряжение сети, необходимо рассчитать основные узлы (выпрямитель, стабилизатор и т. д.) блока питания. Итогом курсовой работы будут рассчитанные параметры элементов узлов блока питания. Под элементами узлов блока питания подразумеваются различные электронные и электротехнические компоненты: конденсаторы, дроссели, диоды, транзисторы и др.

 

 

Расчетная часть

Исходные данные для расчета блока питания

Исходными данными для расчета блока питания являются:

где напряжение питающей сети, В;

число фаз питающей сети;

частота переменного напряжение питающей сети, Гц;

напряжение на входе блока питания, В;

ток нагрузки, А;

пределы регулировки выходного напряжения, ;

нестабильность выходного сетевого напряжения, ;

диапазон рабочих температур, .

 

Нагрузкой

Формулы для вычисления параметров диодов выпрямителя с индуктивной

нагрузкой:

где повторяющееся импульсное обратное напряжение.

среднее значение прямого тока диода.

повторяющееся импульсное значение протекающего по диоду тока.

Далее подбирается диод из серийно выпускаемых диодов. Диод Д214 отвечает требованиям рассчитанных параметров ().

Справочные параметры диода Д214:

Входного сопротивления

Определяется минимально допустимое значение индуктивности дросселя

фильтра , Гн:

где выпрямленное напряжение на холостом ходе, В;

число диодов ( =2);

частота питающей сети, Гц;

выходной ток выпрямителя, А.

В соответствии с вычисленным значением выбирается дроссель Д62.

Параметры дросселя Д62:

Индуктивность 0.05 Гн; допустимый ток 2.5 А; активное

сопротивление обмоток 0.55 Ом.

Рассчитывается значение параметра V (Гн мкФ):

где коэффициент сглаживания:

Подставляя в получим:

Рассчитывается значение емкости конденсатора фильтра (мкФ):

В соответствии с вычисленным значением выбирается конденсатор К50-

22.

Параметры конденсатора К50-22:

=50; Ф=220-2200 мкФ.

Необходимо соблюдать условие, чтобы рабочее напряжение выбранной

марки конденсатора было больше или равно требующемуся в данной схеме от конденсатора рабочему напряжению, которое определяется по формуле:

(2.8.5)

Вычисляется уточненное значение коэффициента сглаживания фильтра с

учетом значений L и выбранных элементов:

Должно соблюдаться следующее условие:

Определяется резонансная частота фильтра (рад/с):

Проверка на отсутствие резонанса:

(2.8.8)

Определяется реальное падение напряжения на выбранном дросселе, В:

(2.8.9)

Должно соблюдаться следующее условие:

(2.8.10)

 

Содержание

 

1 Введение

2 Расчетная часть

2.1 Исходные данные для расчета блока питания

2.2 Определение данных для расчета выпрямителя

2.3 Выбор схемы выпрямителя и сглаживающего фильтра

2.4 Расчет напряжения на выходе схемы выпрямления

2.5 Расчет требуемых параметров диодов выпрямителя с индуктивной нагрузкой

2.6 Определение количества диодов для схемы выпрямления

2.7 Электрический расчет выпрямителя с индуктивной нагрузкой

2.8Расчет индуктивно-емкостного фильтра с индуктивным характером входного сопротивления

2.9 Расчет стабилизатора напряжения

2.10 Расчет силового трансформатора

3 Заключение

4 Список использованных источников

 

Введение

По улицам поселков, в учреждениях, предприятиях, многоэтажных домах электроэнергия распределяется сетями и линиями посредством тока напряжением 0,4 кВ частотой 50 Гц. Это система напряжений 380/220 вольт. Электрическая энергия такого напряжения используется, в том числе, и для питания бытовой и промышленной электроники (телевизоры, компьютеры, измерительные преобразователи). Но в то же время известно, что в большинстве электронных схем приборов используется постоянный ток напряжением не выше 24 вольт.

Такое возможно благодаря тому, что внутри каждого электронного прибора

имеется так называемый блок питания, который понижает переменное напряжение электрической сети до нужной величины и выпрямляет его для получения постоянного напряжения. Кроме того, напряжение в сети довольно часто бывает нестабильным по величине. Поэтому дополнительно блоки питания выполняют функцию стабилизации напряжения на выходе при колебаниях напряжения на их входе. Стандартная структура любого блока питания представлена на рисунке 1.1

Рисунок 1.1 - Структура типового блока питания

 

В блоке питания сетевое переменное напряжение понижается посредством

трансформатора, затем поступает на выпрямитель, где из переменного напряжения получается постоянное по направлению пульсирующее напряжение, которое направляется на сглаживающий фильтр. Постоянное по направлению пульсирующее напряжение после прохождения сглаживающего фильтра превращается в практически постоянное по величине напряжение. Далее со сглаживающего фильтра напряжение поступает на стабилизатор, который обеспечивает постоянство величины напряжения на зажимах нагрузки блока питания (на выходе стабилизатора) при возможных изменениях величины напряжения на входе стабилизатора вследствие колебаний напряжения в сети (на входе блока питания). Нагрузкой блока питания может быть усилитель звуковой частоты, генератор сигналов, радиоприемник, цифровой таймер и другие электронные устройства или узлы электронных приборов.

В данной курсовой работе под заданные входные параметры нагрузки, такие

как напряжение сети, число фаз сети, частота напряжение сети, необходимо рассчитать основные узлы (выпрямитель, стабилизатор и т. д.) блока питания. Итогом курсовой работы будут рассчитанные параметры элементов узлов блока питания. Под элементами узлов блока питания подразумеваются различные электронные и электротехнические компоненты: конденсаторы, дроссели, диоды, транзисторы и др.

 

 

Расчетная часть

Исходные данные для расчета блока питания

Исходными данными для расчета блока питания являются:

где напряжение питающей сети, В;

число фаз питающей сети;

частота переменного напряжение питающей сети, Гц;

напряжение на входе блока питания, В;

ток нагрузки, А;

пределы регулировки выходного напряжения, ;

нестабильность выходного сетевого напряжения, ;

диапазон рабочих температур, .

 

Определение данных для расчета выпрямителя

Определение напряжение на входе стабилизатора, В:

(2.2.1)

где напряжение на входе стабилизатора, В.

Выходной ток выпрямителя принимается приближенно равным току

нагрузки блока питания , А:

(2.2.2)

где выходной ток выпрямителя, А.