Силовой части преобразователя

 

1. Исходя из заданного значения амплитуды пульсации выходного напряжения U_вых.m , определяем требуемое значение ёмкости конденсатора С_н.

Выбираем тип и номинал конденсатора по таблицам П3.1- П3.4. При этом, выбирать конденсатор следует так, чтобы ёмкость была больше или равна расчётному значению, номинальное напряжение U_раб. больше или равно 1,5 U₀, а допустимая величина пульсации на частоте преобразования (для схемы рис. 7 на двойной частоте преобразования) больше U_{вых. m} . В противном случае следует выбирать С_н на большее рабочее напряжение, либо переходить к другому типу конденсатора.

Для конденсаторов ECR (табл. П3.1.) указан допустимый пульсирующий ток частоты 120 Гц - I (120Гц), который можно пересчитать в пульсирующий ток заданной частоты преобразования и температуры (рис. П3.1)

 

I_f = I_f120 * K * n

 

и найти допустимое напряжение пульсаций для данного конденсатора:

 

U_f = I_f /(2p·f_п· С_н).

 

Очевидно, что для выбранного типа конденсатора U_f должно быть больше или равно U_{вых. m.} Конденсаторы можно включать параллельно, поскольку конденсаторы меньшей ёмкости допускают большие пульсации напряжения .

Для конденсаторов К50-53 (табл. П3.2) указан допустимый пульсирующий ток частоты 100 Герц - I(100Гц), который можно пересчитать в пульсирующий ток заданной частоты преобразования (рис. П3.2)

 

I_f = I_f100 * K

 

и найти допустимое напряжение пульсаций для данного конденсатора:

 

U_f = I_f /(2p·f_п· С_н).

 

Очевидно, что для выбранного типа конденсатора U_f должно быть больше или равно U_{вых. m.} Конденсаторы можно включать параллельно, поскольку конденсаторы меньшей ёмкости допускают большие пульсации напряжения.

Для конденсаторов К50-68 (табл. П3.3) указывается амплитуда переменной составляющей напряжения пульсаций, но её зависимость от частоты (рис. П3.3) и температуры( рис. П3.4) отличается от рассмотренных ранее и находится по формуле U_f = U_f50 * K * n.

Очевидно, что для выбранного типа конденсатора U_f должно быть больше или равно U_{вых. m.} Конденсаторы можно включать параллельно, поскольку конденсаторы меньшей ёмкости допускают большие пульсации напряжения.

Конденсаторы К73-50 могут работать на переменном токе, не критичны к пульсациям, но имеют существенную массу и объём, что следует учитывать при выборе типа конденсатора.

Для схемы рис. 6 при определении значения ёмкостей конденсаторов С1 и С2 следует задаться значениями DU_c1 и DU_c2(DU_c1£0,1U_вх; DU_c2£0,1U₀). Затем по таблицам П3.1 - П3.4. или по справочнику [4,5,6 ] выбираем с учётом вышеизложенных рекомендаций конденсаторы, при этом следует иметь в виду, что U_{c1 раб} ³ 1,5 U_{вх. макс.}; U_{c2 раб} ³ 1,5 U₀.

 

2. Определяем приращение тока дросселя (для схемы рис. 6 DI_L1, DI_L2).

3. По ранее выбранному значению КПД преобразователя определяем значение максимального тока коллектора (стока) I_{к1 макс} транзистора VT1 (транзисторов VT1, VT2, для схемы рис. 7).

4. По выражениям табл. 7 определяем максимальное значение напряжения на закрытом транзисторе U_{кэ1 макс}. Для схемы рис. 2 величина

W₁ / W_p находится из соотношения W₁ / W_p = g_макс / (1-g_макс).

5. По вычисленным значениям I_{к1 макс}, U_{кэ1 макс} и заданной частоте преобразования f_n из табл. П4.1 выбираем полевой транзистор [5].

При выборе транзистора необходимо, чтобы

U_СИ ³ 1,2 U _{кэ1 макс}; I_{c макс} > I_{к1 макс}.

Для выбранного типа транзистора определяем сопротивление сток-исток в открытом состоянии (R _{си откр}).

6. Убеждаемся в возможности использования выбранного транзистора по мощности, которая определяется выражением

 

Р_{ст макс} = I²_{с макс} R_{си отр} .

 

Используя данные таблицы П4.1 (Р_макс) проверяем возможность использования по мощности выбранного типа транзистора из условия Р_макс > Р _{ст макс}.

7. На основании выражений таблиц 7 и 8 определяем параметры диодов VD1, VD2: среднее и максимальное значения тока диодов I_{VD1 макс}, I_{VD2 макс}, максимальное обратное напряжение на диодах U_{VD1 макс}, U_{VD2 макс}. Из табл. П5.1 или справочника [7] выбираем тип диодов VD1, VD2. Находим мощность, рассеиваемую на диодах - P_VD1, P_VD2.

8. Исходя из заданного значения нестабильности выходного напряжения d, определяем требуемый коэффициент передачи в контуре регулирования:

Таблица 8 Расчёт выпрямителя
№ п/п		Выходной Выпрямитель	Схемы рис. 2 и 3	Схемы рис. 4 и 5	Схема рис. 6	Схема рис. 7
	IVD2макс = = IVDB макс	Однополупериодный	I0 макс+DIL/2	–	–	–
Мостовой и двухполупериодный	–	–	–	I0 макс+ DIL/2
	UVD2макс= = UVDB макс	Однополупериодный	Uвх. макс · ·W2/Wp	–	–	–
Мостовой	–	–	–	U0 /gмин
Двухполупериодый	–	–	–	2U0 /gмин
	IПР. CР = = IПР.VDB	Однополупериодный	I0 макс/2	I0 макс/2	–	–
Мостовой и двухполупериодный	–	–	–	I0 макс/2
	PVD2 = = PVDB	Однополупериодный	Uпр×I0 макс×gмакс+ + fn×UVD2 макс×IVD2макс× ·0,01/fпред	–	–
Мостовой и двухполупериодный		–	–	Uпр×Iпр.ср.+ +fn×UVD2макс· ·IVD2макс×0,01/ fпред

Расчёт сетевого выпрямителя

 

1. На основании своего варианта задания выбираем схему сетевого выпрямителя (см. рис. 8).

2. Находим среднее значение тока, потребляемого от сетевого выпрямителя

I_вх = n₂₁×I_{0 макс}×g_макс .

 

3. По формулам табл. 9 определяем требуемые параметры вентилей

I_{в ср}, U_{обр и} , f_д.

 

Таблица 9

 

Основные формулы для расчета выпрямителей