Расчет выпрямительного устройства на полупроводниковых диодах с активным сопротивлением нагрузки

Министерство образования Российской Федерации

Комсомольский -на- Амуре Государственный Технический Университет

Кафедра “Электротехники”

Расчётно-Графическое Задание № 9

«Расчет выпрямителя»

Вариант №1

                                                                                      Группа: 8ТЭ

Студент: Логунов А.А.

Преподаватель: Крупский Р.Ф.

Комсомольск-на-Амуре  2001

ЗАДАНИЕ:  рассчитать выпрямительное устройство на полупроводниковых диодах с активным сопротивлением нагрузки R_H.

Определить:

1. Расчётные параметры выпрямителя: величину среднего I_пр.ср.  и максимального I_пр.н.   значений выпрямленного тока диода, значение обратного напряжения U_обр. диода. Подобрать наиболее подходящий по параметрам тип полупроводникового диода.

2. Расчётные параметры фильтра по заданному коэффициенту пульсации на нагрузке. Выбрать элементы фильтра по справочным таблицам.

3. Расчётные параметры трансформатора: действующие значения токов I₁, I₂ и напряжения U₂, расчётную типовую мощность трансформатора Р_Р.Т..

4. Начертить схему заданного выпрямителя со сглаживающим фильтром.

Схема (а1) однофазного однополупериодного выпрямителя с ёмкостным фильтром:

Исходные данные:I_н. = 0.05 А, U_н = 100 В, U₁ =110 В, к_п.вых.= 5.5,  f  = 50 Гц.

Решение

Расчёт выпрямителя ведём по формулам, приведённым в табл. 2.

1. По формулам определяем:

U_обр. =3.14 U_н = 3.14 100 = 314 В.

I_пр.ср.  = I_н. = 0.05 А.

I_пр.н.  = 7 I_н.  =7 0.05 = 0.35 А.

По прил.1 выбираем кремниевые диоды типа КД 105 Б, имеющие следующие параметры:

 U_{обр. макс.}= 400 В; I_{пр.макс.}= 0.3 А;  U_пр. =1.0 В.

2. Для расчёта П- образного фильтра предварительно зададимся коэффициентом пульсации на выходе ёмкостного фильтра  к_п.22  в пределах 5 – 15 %.

а) принимаем к_п.22  не более 10 %;

б) определяем внутреннее сопротивление диода: ;

в) определяем  сопротивление нагрузки:

г) принимаем r_тр.=0.07 R_н = 0.07 2000 = 140 Ом;

д) определяем активное сопротивление фазы выпрямителя: r = r_тр.+ R_i = 140 +20 =160 Ом

е) вспомогательный коэффициент

ж) в зависимости от величины А находим коэффициент Н = 400 по графику А = f(H).

3. Находим ёмкость фильтра

по С_ф выбираем из прил. 2 конденсатор К 50-7 ёмкостью 30 мкФ и U_раб = 450 В

Уточним коэффициент пульсации

4. Расчет трансформатора ведём по формулам, приведённым в табл. 2.

Определяем а)

коэффициент В находим по графику В = f(А) при А = 0.256  В = 1.3.

б)

коэффициент Д находим по графику Д = f(А) при А = 0.256  Д = 2.3.

в)

.