Реферат: Выпрямители

ИжГТУ

Кафедра Электротехники

Курсоваяработа

Тема: «Выпрямители»

Выполнил: студент группы №372

                    Солодянкин  А. Н.

                             Принял: СитниковБ. А.

Ижевск

2000

Содержание

Задание  .............................................................................................3

Введение  ...........................................................................................4

Выпрямитель судвоением напряжения  ....................................5

Расчет диодов  ..................................................................................5

Параметрытрансформатора  ........................................................5

Расчетконденсаторов  ....................................................................7 

Список литературы .........................................................................8

Задание<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

Рассчитать выпрямитель

<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">

RН=100Ом

UH=24 В

U1=220В (сеть)

<img src="/cache/referats/8596/image002.gif" v:shapes="_x0000_s1027">
Указать параметры трансформатора.

<img src="/cache/referats/8596/image004.jpg" v:shapes="_x0000_s1028">
                  Рис. 1

Данная схема являетсядвухполупериодным выпрямителем с удвоением напряжения.

 

Введение.

          Питаниерадиоаппаратуры от электросетей переменного тока – наиболее экономичный,удобный и надежный способ электропитания. Но для питания для питания цепейтребуется постоянный ток, для этого переменный ток электросети преобразуют впульсирующий (ток постоянного напряжения, периодически изменяющийся повеличине), уменьшая затем пульсации до столь малой величины, что он не создаетзаметных помех (фона) в громкоговорителе, телефоне, на экране и т. п.

          Преобразованиепеременного тока в пульсирующий называется выпрямлением, а самипреобразователи–выпрямителями.

Процесс уменьшения пульсаций называется сглаживаниемпульсаций и осуществляется сглаживающими фильтрами. Выпрямителем часто называютвесь комплекс, в который входят как собственно выпрямитель, так и сглаживающийфильтр.

          Необходимымичастями выпрямителей являются электрические вентили – приборы, хорошопропускающие ток в одном направлении и не пропускающие его (или плохопропускающие) – в другом.

          В настоящеевремя используются полупроводниковые выпрямители, где в качестве вентилейприменены германиевые или кремниевые диоды.

          Для питаниярадиоприемников, телевизоров и усилителей низкой частоты, применяют выпрямителинескольких типов:

·<span Times New Roman"">       

Однополупериодныйвыпрямитель. Используется там, где требуется ток не более несколькихдесятков миллиампер.

·<span Times New Roman"">       

Двухполупериодныйвыпрямитель. Используется для получения выпрямленного тока более  10миллиампер.

·<span Times New Roman"">       

Мостовойвыпрямитель. Является также двухполупериодным, применяется там, где нужнополучить еще большую мощность.

·<span Times New Roman"">       

Выпрямительс удвоением напряжения. Выгоден тем, что с его помощью можно получатьвыпрямленные напряжения, значения которых существенно больше действующегозначения переменного напряжения на вторичной обмотке трансформатора питания.

Выпрямитель судвоением напряжения.

Выпрямительсостоит из двух диодов, которые работают поочередно; во время полупериодовпитающего напряжения одного знака импульсами прямого тока через диод VD1 заряжается конденсатор С1(Рис.1), а во время полупериодов обратного знака через диод VD2 заряжается конденсатор С2. Так какэти конденсаторы по отношению к нагрузке выпрямителя соединены между собой  последовательно, на ней получается удвоенноенапряжение.

Расчет

1. Диоды.Выбор типа диодов производят исходя из следующих соображений:обратное напряжение на каждом из диодов не должно превышать максимальнодопустимого значения даже при наибольшем значении напряжения питающейэлектросети и при наибольшем выпрямленном напряжении, которое получается приотключении нагрузки от выпрямителя. В нашем случае это условие выполняется,когда Uобр. и макс<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">³

1,7U0

U0=UH=24 В                 Uобр. и макс<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">³

40,8 B

          Вместе с тем диоды должны удовлетворять условию:            Iвп. ср. макс<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">³

1,6I0 , где Iвп. ср. макс – это средний за период ток через диод, при которомобеспечивается его надежная, длительная работа.

<img src="/cache/referats/8596/image006.gif" align=«right» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1029">I0– ток черезнагрузку:

U0=24 B

R0=100 Om

Полученные параметры диодов

Средний за период ток через диод: Iвп. ср. макс<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">³

0,383 A;

Обратное напряжение на диоде: Uобр. и макс<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">³

40,8 B.

<img src="/cache/referats/8596/image008.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1030">          Рассчитаем прямое сопротивление диодав омах по формуле:

 

 , где U – падение напряжения на диоде, равное 0,15 В для выпрямителейвыполненных с использованием в них германиевых диодов, и 0,25 В прииспользовании кремниевых диодов. В нашем случае используются кремниевые диоды,значит U=0,25 B. Получаем rд <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">»

0,25/0,24 <span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">» 1,04 Ом.

           Рассчитаемзначение мощности тока на входе сглаживающего фильтра Ро: Ро=UoIo=24<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">´

0,24=5,76Вт

           2. Параметрытрансформатора. Найдем приведенное сопротивление трансформатора rт,поформуле:

rт=К1R0, где R0– сопротивлениенагрузки, К1 –коэффициент из номограммы на Рис.2    

<img src="/cache/referats/8596/image010.jpg" v:shapes="_x0000_s1036">
Рис.2

Для нашей схемы Р0=5,76 Вт, значит коэффициент К1<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">»

0,022.Получаем: rд=100<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">´0,022=2,2Ом.

          Сопротивлениедиодов переменному току вычисляют по формуле: r~=rт+rд=2,2+1,04=3,24 Ом

<img src="/cache/referats/8596/image012.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1031">        

          По отношениюс помощью графика на рис. 3, найдем

<img src="/cache/referats/8596/image014.jpg" v:shapes="_x0000_s1032">

                                           Рис.3                                        вспомогательный коэффициент  К3 и определим поформуле: Е11=К3<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">´

U0э. д. с.вторичной обмотки трансформатора:

<img src="/cache/referats/8596/image016.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1033">К3 <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">»

0,5,

Вычислим Е11=0,5<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:Symbol">´

24=12 В, следовательно для того что бы на нагрузкебыло 24 В, нужен трансформатор, с напряжением вторичной обмотки 12 В. 

          Действующеезначение тока вторичной    обмоткитрансформатора определим по формуле:

<img src="/cache/referats/8596/image018.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1035"><img src="/cache/referats/8596/image020.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1034"> 

;

Полученные параметры трансформатора:

Приведенное сопротивление трансформатора rт=2,2 Ом;

Э. д. с. вторичной обмотки трансформатора Е11=12 В;

Действующее значение тока вторичной обмотки I11=0,8 A.

Расчет конденсаторов. Номинальное напряжениеэлектролитических конденсаторов С1 и С2 должно быть не менее вычисленного поформуле: UНОМ<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">³

K4<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">´E11. Прииспользовании конденсаторов К50-7 с UНОМ<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">£400 В принимаем в этой формуле коэффициент K4  равным 1,3, а прииспользовании конденсаторов всех других типов и номинальных напряжений K4=1,5.

Возьмём конденсатор типа К50-7  , тогда UНОМдолжно быть <span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">³

1,3<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">´12=15,6В.

Чтобы коэффициент пульсациинапряжения не превышал значения РН=0,05, он должен иметь ёмкость не менее вычисленной по формуле:

<img src="/cache/referats/8596/image022.gif" v:shapes="_x0000_s1039">
Полученные параметры конденсаторов:

Номинальное напряжение UНОМ=15,6 В;

Нужная емкость С=3000 мкФ.

Данным условиям удовлетворяетэлектролитические конденсаторы К50-7 3300 Мкф номинальным напряжением 25 В.

Подбор элементов:

1.<span Times New Roman"">    

 Iвп. ср. макс<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">³

0,383 A и Uобр. и макс<span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:EN-US;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">³ 40,8; этим двум условиямудовлетворяет диод типа КД204В, у которого Iвп. ср. макс=0,6 А, а Uобр. и макс=50 В.

2.<span Times New Roman"">    

Ёмкость С=3000 мкФ:                

Номинальное напряжение UНОМ=15,6 В. Этимусловиям удовлетворяют электролитические конденсаторы С номинальным напряжениембольше 16 В и ёмкостью больше 3000 МкФ.

Данным условиям удовлетворяетэлектролитические конденсаторы К50-7 3300 Мкф номинальным напряжением 25 В.

3.<span Times New Roman"">    

Напряжение вторичной обмотки 12 В;

Сопротивление вторичной обмотки 2,2Ома;

Ток вторичной обмотки 0,8 А.

Результаты расчетов.

<img src="/cache/referats/8596/image023.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1040">    Схема:

Удовлетворяет заданным параметрамт. е. имеет коэффициент пульсации меньше 0,05, выходное напряжение 24 В, есливзять элементы: диоды VD1-VD2 — КД204В, у которого Iвп. ср. макс=0,6 А, а Uобр. и макс=50В. Конденсаторы С1-С2 К50-7  емкостью 3300 Мкф и напряжением 25 В.

Трансформатор должен удовлетворятьследующим условиям: напряжение на вторичной обмотке – 12В, сопротивление вторичнойобмотки 2,2 Ома, ток вторичной обмотки 0,8 А.

 

Список используемойлитературы

1.<span Times New Roman"">    

2.<span Times New Roman"">    

3.<span Times New Roman"">    

 
еще рефераты
Еще работы по радиоэлектронике