Расчет выпрямителя, стабилизатора, расчетки (РГР Семенов)

Посмотреть архив целиком

Расчет выпрямителя

Задание:

Рассчитать ВП, создающий на нагрузке постоянное напряжение Uo= 10 B при токе

Io= 10 A. Напряжение сети U1= 115 B при частоте f= 400 Гц. Общая емкость кон-денсаторов,

Входящих в схему ВП и фильтра, Сзад= 250 мкФ. Коэффициент пульсаций kп= 0.015

Возможные отклонения U1 - 10

Расчет

1)Определим сопротивление нагрузки и ее мощность.

Rн=Uo/Io=1 Ом Po=Uo*Io=100 Вт

2)Т.к. Uo<15 B , выбираем основную двухфазную схему.

3)Находим

Сmin=106/(f*Rн)=2.5*103 мкФ

Сзад<Cmin поэтому выбираем схему ВП с LC-фильтром, характер нагрузки индуктивный.

4)Выбираем тип вентиля, для чего определяем

Iпр.ср=Io/m=10/2=5 A, здесь m-число выпрямленных фаз

Uобр.m=3.14*(1+max)*Uo=34.54 B

Из табл. П1.1 выбираем диод КД213А, для которого

Iпр.срmax= 10 A > Iпр.ср

Uобр.и.п.max= 200 B > Uобр.m

Uпр= 1 B при Iпр= 10 A

Uпор= 0.7 B

Находим rв= (Uпр-Uпор)/Iпр= 0.03 Ом

5)По табл. 1.1 определяем Pгаб= 1.34Po= 134 Вт

6)Рассчитываем ориентировочные значения

Из табл. 1.1 kr=6.5 kL= 4.5, а Bm= 1.18 –амплитуда магнитной индукции в магнитопроводе

трансформатора, определяется по графику рис. П1.2

rтр= 0.02 Ом Ls= 6.468 мкГн

Учтем также rдр= 0.1*Rн= 0.1 Ом

7)Рассчитываем Rвых и Eox по (1.4) и (1.5)

Rвых= rтр + rв + 2*f*Ls + rдр= 0.155 Ом

Eox= Uo + Uпор + Io*Rвых= 12.255 В

8)Определяем действующее значение напряжения из (1.5)

E2 = 1.11*Eox = 13.603 B

9) Определяем по (1.3)

Lкр=0.332*Rн/(2**f) = 0.1321 мГн

10)Находим из (1.6)

L= 0.169/[2**f]2* Сзад * kп)= 7.135 мГн

Выбираем дроссель с некоторым запасом с индуктивностью L = 7.5 мГн и рабочим током 10.2 A. Уточним коэффициент пульсаций, по формуле (1.6)

kп = 0.169/[2**f]2* Сзад * L) = 0.014

11) Согласно (1.7)

Io кр = Eox/(2f*L/0.332+Rвых)=0.317 А

12) Из табл. 1.1

Iв= 0.707*Io = 7.07 A I2= Io*0.707= 7.07 A I1= n*I2= I2*E2/U1 = 0.836 A



13)Максимальное значение напряжения на емкости

E2mmax= 21.161 B

Из табл. П1.3 выбираем конденсатор K50 –29 на напряжение 63 В емкостью 220 мкФ

14) Коэффициент пульсаций по первой гармонике для выходного напряжения находим по (1.23) и (1.22)

q1= (2*1*f)2LCзад – 1 = 9.422

kп1вых= 0.666/q1 = 0.071

15)КПД ВП определяем по (1.8), предварительно вычислив Pтр и Pв

Pтр= Ргаб*(1-тр)= 4.02 Вт Рв= Iпр.ср*N*Uпор= 7 Вт

тр= 0.97 - КПД трансформатора (рис. П1.1) N=2 – число вентилей в схеме

в= Po/(Po + Pтр + Pв)= 0.901








































Расчет стабилизатора

Вариант 2.20

Задание:

Рассчитать линейно- компенсационный стабилизатор на микросхеме при Uo= 7 B

Io= 18 A rи = 0.1 Ом Нестабильность в сети 10; Токр= 60oC

Расчет

1) По табл. П2.1 выбираем МС К142ЕН1А

Для нее получаем Uпдmin= 3 B Uвхmax= 20 B Uвых= 3..12 B Iн.мс.max= 0.15 A

Iпот= 4 мА Ррас.max= 0.8 Вт

Io> Iн.мс.max поэтому выбираем схему с умощняющим транзистором.

2)По (2.3) определяем необходимое минимальное напряжение на входе СН

U1min= Uo + Uпд + Uбэ + U1m = 7+3+0.7+0.08*(7+3+0.7)= 11.556 B

Согласно (2.4)

U1= U1min/(1-min); U1max= U1min*(1+max)

U1= 12.84 B U1max = 14.124 B

Rист= rи = 0.1 Ом

То по (2.5) определяем

E1min= U1min+ Io* Rист = 13.356B

E1max= U1max+ Io* Rист = 15.924B

3)По формуле (2.8) находим

Рсц= (U1max - Uo)*Io= 128.232 Вт

4)Т.к. не удается подобрать транзистор по мощности, применим параллельное включение 2х транзисторов. Из табл. П2.2 выбираем усиливающий мощность транзистор типа 2Т819B для которого

Ikmax= 15 A; Pkmax=100Вт; Uкэmax= 40 В; Tпmax= 150oC ; H21э= 20; Rтпк= 1.25oC/Вт; Ikбomax=10 мА;

Определим сопротивление симметрирующих резисторов

Rc = 0.9*Nпар/Io = 0.9*2/18 = 0.1 Ом

Необходимо увеличить U1min на величину падения напряжения на Rc и пересчитать

U1, U1max и Рсц.

U1min = 7+3+1.6+0.08*(7+3+1.6)= 12.528B U1= 13.92B U1max= 15.312B

E1min= 14.328 B E1max= 17.112 B Рсц=(U1max - Uo)*Io/2 =74.808 Вт

По формуле (2.10) находим

Iб1min= Io/H21э1max = 0.9 A Iб1max= Io/H21э1min= 0.9 A

5)Рассчитываем площадь радиатора для VT1 по (2.15)

Sp 1/([(Tпmax - Токр)/Pk - Rтпк - Rткp]*kт)

Sp1 1/([(150 - 60)/ 74.808 – 1.25 – 0.6]*0.8*10-3) = -1194 см2

В схеме с использованием 2х параллельно соединенных транзисторов подобрать радиатор невозможно, т.е. радиатор будет отдавать в среду меньше тепла, чем требуется.

Соединим параллельно 6 транзисторов(для соединения из 2-3 транзисторов Sp1< 0, для соединения из 4-5 транзисторов Sp1 очень большая), тогда

Rc = 0.4 Ом; U1min= 12.528B; U1= 13.92B; U1max =15.312B; Рсц = 24.936 Вт;

Рассчитываем площадь радиатора VT1

Sp1 1/([(150 - 60)/ 24.936 – 1.25 – 0.6]*0.8*10-3) = 919.632см2

6)Для расчета сопротивлений делителя зададим Iдел= 2 мА. Uоп= 1.5 B для К142ЕН1А

тогда:

R2= Uоп/ Iдел = 750 Ом

R1= (Uo-Uоп)/ Iдел = 2.75 кОм

Из табл. П1.4 выбираем резисторы с номинальными значениями R1= 3 кОм R2= 750 Ом



Случайные файлы

Файл
154158.rtf
90407.rtf
1473-1.rtf
5309-1.rtf
73850.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.