Иванов-Циганов А.И. - Электротехнические устройства радиосистем (1979) (563351), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Для уменьшения перенапряжений, вызванных изменением тока нагрузки, следует уменьшить характеристику контура р. Однако при малой характеристике контура велики броски .тока в индуктивности в момент включения выпрямителя. Удовлетворить этим двум противоречивым требованиям и выбрать характеристику контура, образующего фильтр такой величины, чтобы получить и малые перенапряжения и малые броски тока, достаточно трудно. Часто для увеличения затухания переходных процессов в фильтре его индуктивность шунтпруют резистором. На протекание постоянной составляющей тока этот резистор не влияет, а колебания в фильтре затухают быстрее и имеют меньшую интенсивность.
Коэффициент же сглаживания пульсаций таким фильтром при включении резистора уменьшается. Если в источнике питания между фильтром и нагрузкой включен стабилизатор напряжения, он должен выдерживать и отрабатывать аномально большие напряжения, получающиеся на выходе фильтра прн отключении и колебаниях тока нагрузки. Эти рассуждения лишь намечают пути подхода к проектированию фильтра. ЧтоГ>ы правильно его проектировать, нужно всесторонне учитывать конкретные особенности радиоустройств, явл>пощихся нагрузкой источника питания.
5 ЬЛ2. Выбор характера нагрузки двухфазного выпрямителя Емкость конденсаторов филыра и выпрямителя в реальных схемах настолько велика, что часто применяют батарею, состоя>цую из нескольких десятков конденсаторов. При проектировании выпрямителя с ЕС-ф>сльтрох> приходится исходить из заданной вели- 122 128 О л.и.и ц .'.
оо чинь! емкости всех конденсаторов, входящих и схему. Тут необходим„ решить вопрос, куда выгоднее вкл>очать эти конденсаторы. 1!х мгоднс>, включить все на выход 1.С-фильтра и тогда выпрямитель будет работат„ на нагрузку, начинающуюся с цидуктивности (рцс. 6.34, и), а кондси свторы, имеющие емкость С, вместе с дросселем Е будут образовывать ЕС-фильтр. Можно распределить конденсаторы в схеме по разным узлам включив часть их иа выход выпрямителя, часть на выход фильтра (рис.
6.34, б). В этом случае выпрямитель работает на нагрузк, начинающуюся с емкости С,, а дроссель Е с оставшейся частью конден. ' ку, саторов С. служит фильтром. Одно из положительных качеств схемы, работающей на нагрузку, начинающуюся с индуктивносги, заключается в том, что габаритная мощность трансформатора при ее применении будет меньше. Вторым показа- С телем, по которому можно производить сравнение, Х является перегрузка, ко. торую вентили выпрямителя испытывают в пусковом режиме.
В схеме 1 выпрямителя, работающего на нагрузку, начц. нающуюся с емкости, в момент включения, пока не зарядился конденсатор С„вентили работают в тяжелом режиме, близком к короткому замыканию. Выпрямитель, нагрузка которого начинается с индуктивности, свободен от этого недостатка, ток вентилей нарастает в ней со скоростью, определяемой фильтром г'.С. Однако при малом характернсти. ческом сопротивлении фильтра сопутствующие включению переходные процессы (см. рис. 6.33) также приводят к перегрузке вентилей выпрямителя. Поэтому оценка максимального тока вентиля, длительности его перегрузки должны производиться с учетом конкретной величины характеристического сопротивления фильтра, т. е, значения индуктивности его дросселя.
Третьим показателем, по которому проводят сравнение, является коэффициент пульсаций на выходе двух схем при одинаковых индуктивностях дросселя г'. Но прежде необходимо выработать правило для выпрямителя, работающего на нагрузку, начинающу!ося с емкости, определяющее распределение конденсаторов, входящих в общую батаре!о, между С, и С,. Наименьшим коэффициент пульсаций будет прн С> — — С, = 0,5 С. Ориентироваться в сравнительной величине пульсаций двухфазных схем выпрямителей можно по соотношению (6.50), определяющему мииимальнло емкость коцдеисатора выпрямителя.
Если емкость !30 а) вь ыбранного конденсатора С, больше минимальной, то схема с нагруз. к ой, начинающейся с емкости, даст меньшие пульсации, чем схема с нагрузкой, начинающейся с индуктивностп. В противном случае выбирают вторую схему. $ 5.13. Примеры расчета выпрвмитепей При проектировании выпрямителя необходимо выбрать его схему, рассчитать требования к готовым изделиям, определить исходные данные для расчета трансформатора. Выведенные в предыду!цпх параграфах формулы позволяют провести зти расчеты, Порядок нх покажем на примерах. Пример 1. Рассчнгаем нынрлмнгель, создающнй нн нагрузке постоянное на.
нрлжснне 27 В прн ее токе 1,35 А. Напряжение сети возьмем равным 220 В, а его частоту 50 Гц. Конденсаторы, лходлщне л схему выпрямителя н фнльгра, пусть нмсюг общую емкость, равную 300 дглФ. Коэффициент пульсаций нлнря>ксннл нл нагрузке меньше 0,04. 1. Соцротнвлсннс нагрузки н данном случае равно )7„=Ус(1 =2>71,35 =20 Ом. 2. Вынрлмлсннал мощность Р, = Ул/ч = 27 1,35 = 36,5 Вг. 3, Тал лак нынрлмленнля мощность мала, а требования к пульсациям высоки, го целесообразно выбрать двухфазную схему нынрлмлсннл. Выбираем мостовую схему.
4. Определяем внд нагрузки выпрямителя, длл чего сралннм заданную емкость с мнннмдльно допустимой длл ньшрлмнгелл, нагрузка которого нлчннасгсл с емкости. Согласно (6.50) имеем С,„щ =-!од ((1)7н)=10ед50 20)=1000 млФ, Так лан С л С, го лыбнрнем схему с нагрузкой, нлчнна>ощейсл с нндулгнлни!л зад ' ности. 5. Вынрлмлснный ток, лрндодлщнйсл на один вентиль мостовой схемы, н днл раза меньше тока нагр>зкн, г.
с. равен 0,675 А. Выбираем н качестве ленгнлл лрсмнненый диод КД202Г, обсснсчннлющнй лынрлмленный гон 1 А, лыдсржннлющнй обратное напряжение !00 В н имеющий порог лынрлмлсннл Есор = 0,35 В, прямое падение нанрлжсннл 0,45 В н обратный гок 2 мкА (см.(51). По обратному нлпрлжснню ненгнлн будут иметь хороший злнлс. Подсчитаем сопротивление вентиля гн = (Удр — Епор)апр = (О 45 — 0 35)/1 = 0,1 Ом.
6. Определяем орнсцгнроночныс значения омнчссного н нндулгннного сонрогнлченнл обноглн трансформатора, омнчеслого сонрогцнленнл обдютлн дросселя (21, Задлднмсл амплитудой индукции л сердечннле трансформатора, равной 1 Т. Получим 71 м 1~ Ун(о 135 50 1 1' 27.1,35 Омнчссное сопротивление обмотки дросселя нрнмсм равным 3,8 Ом.
7, Определим выходное сопротивление выпрямителя н э. д. с. холостого хода нл осноле (6.33): йдыл=ггр+2гд+шггд+гдр=),55+2 ° 0,1+2 50. 1,85 10 д+3,8=5,7 Ом, Е„„д=У„-(-2Ен, +/рйдмд=27+2 0,35-65,7 1,35= — 35,4 В, !3! 8. Определяем по (6.12) напряжение на вторичной обмотке трансформатор . тора Ез=ЕоддВ (т) =34,4 1,1! =39,4 В. 9. Определяем по (6.!7) критическусо величину нндуктивности дросселя: Есс и = )7ссд (т)/оз = 20 О, 332/(6,28 50) = 00212 Г. 10, Определяем по (6.!9) индуктивность дросселя, обеспечнваюшусо подучени. пульсаций, меньше заданных: 1.= Ь (т)/(ызС/сп) =О!69/(628.
50)зЗОО, 10-4,0 04 0 143 Г Выбираем с некоторым запасолс 5 = О,!6 Г (нормализованный дроссель Д44 тока /о = 1,6 Л). При этом коэффициент пучьсацив будет равен 0,0358. для 1!. Определяем ток нагрузки, критический для выбранной нндуктивности дросселя: // ы!. ) //6,28 50 0,16 /ода=Евдо/ ( — + йввсд)=354/с ~ + 5 7) =0226 А. 12. Для /з ~ /,„р, действующее значение тока вентиля определяем по (6.23); /в=0 707 /о=0 953 Л.
!3. Действующее значение тока втори той обмотки находим но (6.64): /з=!' 2 /в=/и=) 35 Л я=о!/ЕС вЂ” 1=(2 628 50)з.0,16.300.10-в 1 182, йпзвыд =0 666/18 2 =О 0367 Отсюда Он практически равен йп. Пример 2. Рассчитаем выпрямитель, создающий на нагрузке постоянное на. пряжение 8 В при ее токе 0,8 А. Напряжение сети равно ! 15 В, а частота 400 Гн. Коссденсаторы, входящяе в схему выпрямителя и фильтра, ныеют общую емкость 800 мкф.
Коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения ие более 0,005. 1. Из-за малой величины Ув выбнраелс оснотсую схему двухфазного выпрямителя. 2. Подсчитываем /7» =- / и//о — — !О Ом. 3. Определяем минимальную емкость конденсатора но (6.50): С; =10о/(//7») =1Оо/(400 10) =250 мкФ. ПосколькУ С,пн, < С, выпРЯмнтсль должен Работать иа нагРУзкУ, начинающУюса с емкости. Берем С„= С, =- 400 мкФ. 132 14.
Действующее значение рабочего тока первичной облюгкн находим по (6.62)с /, =и/,=39,4 1,35/220=0,242 А. !5. Определим габаритную мощность трансформатора: )сАтр — — РАз=Е,/,=39,4 1,35=53,2 ВЛ. 16. Определяем напряжение иа нагрузке при холостом ходе, которое, как и в схемах выпрямителей, работающих на емкость, равно Е„„: Ео,„— — )/2 Е =)' 2 39,4=55,6 В. 1'аким же будет н максимальное напряжение на конденсаторе фильтра и обратное напряжение на вентиле. 17: Рассчитаем коэффициент пульсаций по первой гармонике для выходного напрянсения. Коэффициент сглаживания пульсаций фильтром на основе (6.118) равен 4.
Подсчитаелс средний ток одного вентиля и примерное значение обратного напряжения на вентиле: /аз=/о/2=0 8сю=О 4 Л Е,бр — 2,66Ез=2,66 8=21,3 В. Выбираем в качестве вентилей германиевые диоды с малым прямым падением напряжения Д302, у которых /щ,п =- 1 А, Епбр.ды, = 200 В, Е»,р= 0,11 В, гв ап 0,1 Ом /абр 5. Посколысу возникающее в схеме выпрямителя обратное напряжение на вентилях значительно меньше допустимого, имеем хороший запас но напряжению. 6. Определяем ориентировочные значения сопротивления и нндуктивностн рассеяния трансформатора (2): 4 / 4 с тв /з/Вт )/ Ео/о 08 400 1 У 8 08 Ео = 4,3 10-з о '$/ о о — 4 3 .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
