Випрямлячі
Випрямляч із подвоєнням напруги. 5
Розрахунок діодів. 5
Параметри трансформатора. 5
Розрахунок конденсаторів. 7
Список літератури . 8
Дана схема є двонапівперіодним випрямлячем з подвоєнням напруги.
Перетворення змінного струму на пульсуючий називається випрямленням, а самі перетворювачі-випрямлячами.
Процес зменшення пульсацій називається згладжуванням пульсацій і здійснюється фільтрами, що згладжують. Випрямлячем часто називають весь комплекс, до якого входять як власне випрямляч, так і фільтр, що згладжує.
Необхідними частинами випрямлячів є електричні вентилі - прилади, що добре пропускають струм в одному напрямку і не пропускають його (або погано пропускають) - в іншому.
В даний час використовуються напівпровідникові випрямлячі, де як вентилі застосовані германієві або кремнієві діоди.
Для живлення радіоприймачів, телевізорів та підсилювачів низької частоти застосовують випрямлячі декількох типів:
- Однонапівперіодний випрямляч. Використовується там, де потрібно струм не більше кількох десятків міліампер.
- Двонапівперіодний випрямляч. Використовується для отримання випрямленого струму понад 10 міліампер.
- Мостовий випрямляч. Є також двонапівперіодним, застосовується там, де потрібно отримати ще більшу потужність.
- Випрямляч із подвоєнням напруги. Вигідний тим, що з його допомогою можна отримувати випрямлені напруги, значення яких суттєво більше чинного значення змінної напруги на вторинній обмотці трансформатора живлення.
Випрямляч із подвоєнням напруги.
Випрямляч складається з двох діодів,які працюють по черзі; під час напівперіодів напруги живлення одного знака імпульсами прямого струму через діод VD1 заряджається конденсатор С1 (Рис.1), а під час напівперіодів зворотного знака через діод VD2 заряджається конденсатор С2. Так як ці конденсатори по відношенню до навантаження випрямляча з'єднані між собою послідовно, на ній виходить подвоєна напруга.
1. Діоди. Вибір типу діодів роблять виходячи з наступних міркувань: зворотна напруга на кожному з діодів не повинна перевищувати максимально допустимого значення навіть при найбільшому значенні напруги електромережі живлення і при найбільшій випрямленій напрузі, яка виходить при відключенні навантаження від випрямляча. У нашому випадку ця умова виконується, коли Uобр. та макс³ 1,7U0
U0 = UH = 24 У Uобр. та макс³ 40,8 B
У той же час діоди повинні задовольняти умові: Iвп. пор. макс 1,6I0 , де Iвп. пор. макс – це середній період струм через діод, у якому забезпечується його надійна, тривала робота.
Отримані параметри діодів
Середній період струм через діод: Iвп. пор. макс³ 0,383 A;
Зворотне напруження на діоді: Uобр. та макс³ 40,8 B.
, де U - падіння напруги на діоді, що дорівнює 0,15 для випрямлячів виконаних з використанням в них германієвих діодів, і 0,25 В при використанні кремнієвих діодів. У нашому випадку використовуються кремнієві діоди, отже, U=0,25 B . Отримуємо rд » 0,25 / 0,24 » 1,04 Ом.
Розрахуємо значення потужності струму на вході фільтра, що згладжує Ро : Ро=UoIo=24´0,24=5,76 Вт
2. Параметри трансформатора. Знайдемо наведений опір трансформатора rт, по формулі:
rт=К1R0 , де R0 -опір навантаження, К1 – коефіцієнт із номограми на Рис.2
Для нашої схеми Р0 = 5,76 Вт, означає коефіцієнт К1 »0,022. Отримуємо: rд = 100 '0,022 = 2,2 Ом.
Опір діодів змінному струму обчислюють за такою формулою: r
По відношенню за допомогою графіка на рис. 3, знайдемо
Мал. 3 допоміжний коефіцієнт К3 і визначимо за формулою: Е11 = К3 U0 е. д. с. вторинної обмотки трансформатора:
Обчислимо Е11=0,5´24=12 В, отже щоб на навантаженні було 24 У, потрібен трансформатор, з напругою вторинної обмотки 12 У.
Чинне значення струму вторинної обмотки трансформатора визначимо за такою формулою:
Отримані параметри трансформатора:
Наведений опір трансформатора rт=2,2 Ом;
е. д. с. вторинної обмотки трансформатора Е11 = 12;
Чинне значення струму вторинної обмотки I11 = 0,8A.
Розрахунок конденсаторів. Номінальна напруга електролітичних конденсаторів С1 та С2 має бути не меншою за обчислену за формулою: UНОМ³K4´E11. При використанні конденсаторів К50-7 з UНОМ £ 400 приймаємо в цій формулі коефіцієнт K4 рівним 1,3 , а при використанні конденсаторів всіх інших типів і номінальних напруг K4 = 1,5.
Візьмемо конденсатор типу К50-7, тоді UНОМ має бути ³ 1,3 '12 = 15,6 В.
Щоб коефіцієнт пульсації напруги не перевищував значення РН=0,05, він повинен мати ємність щонайменше обчисленої за формулою:
Номінальна напруга UНОМ = 15,6;
Потрібна ємність С = 3000 мкф.
Цим умовам задовольняє електролітичні конденсатори К50-7 3300 Мкф номінальною напругою 25 Ст.
-
Діоди– повинні задовольняти такі умови:
Iвп. пор. макс³ 0,383 A та Uобр. та макс³ 40,8; цим двом умовам задовольняє діод типу КД204В, у якого Iвп. пор. макс = 0,6 А, а Uобр. та макс = 50 В .
Конденсатори повинні відповідати умовам:
Ємність С=3000 мкФ:
Номінальна напруга UНОМ = 15,6 В. Цим умовам задовольняють електролітичні конденсатори З номінальною напругою більше 16 і ємністю більше 3000 МкФ.
Цим умовам задовольняє електролітичні конденсатори К50-7 3300 Мкф номінальною напругою 25 Ст.
Напруга вторинної обмотки 12;
Опір вторинної обмотки 2,2 Ома;
Струм вторинної обмотки 0,8 А.
Задовольняє заданим параметрам т. е. має коефіцієнт пульсації менше 0,05, вихідна напруга 24, якщо взяти елементи: діоди VD1-VD2 - КД204В, у якого Iвп. пор. макс = 0,6 А, а Uобр. та макс = 50 В . Конденсатори С1-С2 К50-7 ємністю 3300 Мкф та напругою 25 В.
Трансформатор повинен задовольняти такі умови: напруга на вторинній обмотці – 12В, опір вторинної обмотки 2,2 Ома, струм вторинної обмотки 0,8 А.
Список використаної літератури
Помилка у тексті? Виділи її мишкою і натисніть
Чи залишилися реферати, курсові, презентації? Поділися з нами - завантаж їх тут!