Расчет выпрямителя В1. Расчет емкостного фильтра. Выбор ключей инвертора, страница 3

Наᅟ ᅟоснованииᅟ ᅟполученныхᅟ ᅟданныхᅟ ᅟвыберемᅟ ᅟдиод,ᅟ ᅟтакимᅟ ᅟусловиямᅟ ᅟсоответствуетᅟ ᅟполупроводниковыйᅟ ᅟкремневыйᅟ ᅟвыпрямительныйᅟ ᅟдиодᅟ ᅟ/3/ᅟ ᅟмаркиᅟ ᅟ2Д2998Д,ᅟ ᅟкоторыйᅟ ᅟимеетᅟ ᅟследующиеᅟ ᅟхарактеристики:

–  постоянныйᅟ ᅟпрямойᅟ ᅟтокᅟ ᅟнеᅟ ᅟболееᅟ ᅟ–ᅟ ᅟ30ᅟ ᅟА;ᅟ ᅟ

–  импульсныйᅟ ᅟпрямойᅟ ᅟтокᅟ ᅟнеᅟ ᅟболееᅟ ᅟ–ᅟ ᅟ300ᅟ ᅟА;

–  постоянноеᅟ ᅟпрямоеᅟ ᅟнапряжениеᅟ ᅟ–ᅟ ᅟ0,7ᅟ ᅟВ;

–  постоянныйᅟ ᅟобратныйᅟ ᅟтокᅟ ᅟ–ᅟ ᅟ20ᅟ ᅟмА;

–  времяᅟ ᅟобратногоᅟ ᅟвосстановленияᅟ ᅟ–ᅟ ᅟ10ᅟ ᅟмкс;

–  частотаᅟ ᅟдоᅟ ᅟ–ᅟ ᅟ200ᅟ ᅟкГц;

–  массаᅟ ᅟнеᅟ ᅟболееᅟ ᅟ–ᅟ ᅟᅟ ᅟ9ᅟ ᅟг;

–  температураᅟ ᅟокружающейᅟ ᅟсредыᅟ ᅟ–ᅟ ᅟ-60..+125°С.

Рассчитаемᅟ ᅟпотериᅟ ᅟвᅟ ᅟдиодах

,ᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟ(2.7)

гдеᅟ ᅟU_прᅟ ᅟ–ᅟ ᅟпрямоеᅟ ᅟпадениеᅟ ᅟнапряженияᅟ ᅟнаᅟ ᅟдиоде;

I_d1ᅟ ᅟ–ᅟ ᅟсреднееᅟ ᅟзначениеᅟ ᅟвыпрямленногоᅟ ᅟтока;

U_обрᅟ ᅟ–ᅟ ᅟобратноеᅟ ᅟнапряжениеᅟ ᅟнаᅟ ᅟдиоде;

I_обрᅟ ᅟ–ᅟ ᅟобратныйᅟ ᅟтокᅟ ᅟчерезᅟ ᅟдиод.

2.2ᅟᅟРасчетᅟᅟемкостногоᅟᅟфильтра

Ёмкостьᅟ ᅟконденсатораᅟ ᅟрассчитаемᅟ ᅟпоᅟ ᅟформулеᅟ ᅟ/1/:

ᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟ(2.8)

гдеᅟ ᅟP_dᅟ ᅟ–ᅟ ᅟмаксимальнаяᅟ ᅟмощностьᅟ ᅟнагрузки;

hᅟ ᅟ–ᅟ ᅟпредполагаемыйᅟ ᅟКПДᅟ ᅟвсегоᅟ ᅟустройства;

mᅟ ᅟ–ᅟ ᅟпульсационность;

U_d1mᅟ ᅟ–ᅟ ᅟамплитудноеᅟ ᅟзначениеᅟ ᅟвыпрямленногоᅟ ᅟнапряжения;

fᅟ ᅟ–ᅟ ᅟчастотаᅟ ᅟпульсацийᅟ ᅟнапряжения;

DUᅟ ᅟ–ᅟ ᅟразмахᅟ ᅟпульсацийᅟ ᅟнапряженияᅟ ᅟнаᅟ ᅟконденсаторе.

Определимᅟ ᅟзначениеᅟ ᅟDU.ᅟ ᅟПустьᅟ ᅟпульсацииᅟ ᅟсоставляютᅟ ᅟ10%ᅟ ᅟотᅟ ᅟU_d1m,ᅟ ᅟтогдаᅟ ᅟ

ᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟ(2.9)

следовательно,ᅟ ᅟмаксимальноеᅟ ᅟнапряжениеᅟ ᅟнаᅟ ᅟконденсатореᅟ ᅟU_cmaxᅟ ᅟсоставитᅟ ᅟ

ᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟ(2.10)

Согласноᅟ ᅟполученнымᅟ ᅟданнымᅟ ᅟнайдёмᅟ ᅟпредполагаемуюᅟ ᅟёмкостьᅟ ᅟконденсатора

ᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟ(2.11)

Выберемᅟ ᅟконденсаторᅟ ᅟК50-32ᅟ ᅟ/4/.

Вычислимᅟ ᅟамплитудуᅟ ᅟпеременнойᅟ ᅟсоставляющейᅟ ᅟнаᅟ ᅟчастотеᅟ ᅟ50ᅟ ᅟГц,ᅟ ᅟсᅟ ᅟучётомᅟ ᅟчастотно-температурнойᅟ ᅟзависимостиᅟ ᅟ/2/

ᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟ(2.12)

гдеᅟ ᅟK_пᅟ ᅟ–ᅟ ᅟкоэффициентᅟ ᅟпульсацийᅟ ᅟдляᅟ ᅟданногоᅟ ᅟтипаᅟ ᅟконденсатора;

U_нᅟ ᅟ–ᅟ ᅟноминальноеᅟ ᅟнапряжениеᅟ ᅟконденсатора;

K_fᅟ ᅟᅟ ᅟ–ᅟ ᅟкоэффициентᅟ ᅟопределяющейᅟ ᅟзависимостьᅟ ᅟнапряженияᅟ ᅟпульсацийᅟ ᅟотᅟ ᅟᅟ ᅟчастоты;

K_Tᅟ ᅟ–ᅟ ᅟкоэффициентᅟ ᅟопределяющейᅟ ᅟзависимостьᅟ ᅟнапряженияᅟ ᅟпульсацийᅟ ᅟотᅟ ᅟᅟ ᅟтемпературы;

Тогдаᅟ ᅟ

.

Следовательноᅟ ᅟпотребуетсяᅟ ᅟсоединениеᅟ ᅟ11ᅟ ᅟконденсаторовᅟ ᅟ

К50-32-350В-1000мкФ-20..50%ᅟ ᅟсоᅟ ᅟследующимиᅟ ᅟпараметрамиᅟ ᅟ/4/:

–  номинальнаяᅟ ᅟёмкостьᅟ ᅟ–ᅟ ᅟ1000ᅟ ᅟмкФ;

–  номинальноеᅟ ᅟнапряжениеᅟ ᅟ–ᅟ ᅟ350ᅟ ᅟВ;

–  тангенсᅟ ᅟуглаᅟ ᅟпотерь,ᅟ ᅟнеᅟ ᅟболееᅟ ᅟ–ᅟ ᅟ0,2;

–  токᅟ ᅟутечкиᅟ ᅟ0,005СU_Н;

–  амплитудаᅟ ᅟпеременнойᅟ ᅟсоставляющейᅟ ᅟнаᅟ ᅟчастотеᅟ ᅟ50ᅟ ᅟГцᅟ ᅟ–ᅟ ᅟ10,5ᅟ ᅟВ;

–  допустимоеᅟ ᅟотклонениеᅟ ᅟёмкостиᅟ ᅟотᅟ ᅟноминальнойᅟ ᅟ–ᅟ ᅟ-20..+50%;

–  температураᅟ ᅟокружающейᅟ ᅟсредыᅟ ᅟ–ᅟ ᅟ-60..+120°С;

–  масса,ᅟ ᅟнеᅟ ᅟболееᅟ ᅟ–ᅟ ᅟ160ᅟ ᅟг.

Потериᅟ ᅟмощностиᅟ ᅟвᅟ ᅟконденсатореᅟ ᅟсоставят

,ᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟᅟ ᅟ(2.14)

гдеᅟ ᅟᅟ ᅟ-ᅟ ᅟноминальнаяᅟ ᅟемкостьᅟ ᅟконденсаторнойᅟ ᅟбатареи;

tgdᅟ ᅟ–ᅟ ᅟтангенсᅟ ᅟуглаᅟ ᅟпотерь.

2.3ᅟᅟВыборᅟᅟключейᅟᅟинвертора