РАСЧЕТ МАЛОМОЩНОГО ИСТОЧНИКА ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Задачи по электротехнике, физике
Расчет выпрямителей, работающих на нагрузку
с индуктивной реакцией
Рассчитать параметрический стабилизатор напряжения
ПРИНЦИП РАБОТЫ ВЫПРЯМИТЕЛЯ
Двухполупериодный мостовой выпрямитель
СГЛАЖИВАЮЩИЕ ФИЛЬТРЫ
ПРИМЕР РАСЧЕТА
ГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА СТАБИЛИЗАТОРА
Схема стабилизатора со сглаживающим фильтром.
Лабораторная работа
ИСТОЧНИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ
ФОТОПРИЁМНИКИ
ИЗУЧАЕМАЯ ЛИНИЯ СВЯЗИ
ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВОЛОКОННЫХ
СВЕТОВОДОВ
Практическая часть работы
РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРОВ МАЛОЙ МОЩНОСТИ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ  ТОКА ХОЛОСТОГО ХОДА
Конструктивный расчет обмоток
 

СГЛАЖИВАЮЩИЕ ФИЛЬТРЫ

На выходе выпрямителя получается пульсирующее постоянное напряжение. Для многих электронных устройств коэффициент пульсации питающего напряжения не должна превышать р = 10-2 – 10-5. Поэтому для уменьшения пульсации применяются сглаживающие фильтры.

Фильтры выполняются обычно на реактивных элементах: конденсаторах и дросселях. Здесь используются реактивные свойства этих элементов: при последовательном включении – дроссель имеет большое сопротивление переменному току; при параллельном включении – конденсатор имеет малое сопротивление переменному току. Особенностью фильтров является то, что емкость фильтра лучше сглаживает пульсации при малых токах нагрузки, а индуктивный, наоборот, при больших токах.

В маломощных ИВЭ используются емкостные фильтры. Конденсатор подключается параллельно сопротивлению нагрузки.


Рис 6. Схема однополупериодного выпрямителя с емкостным фильтром

Принцип сглаживания сводится к следующему (см. временные диаграммы напряжения однополупериодного выпрямителя с емкостным фильтром; рис. 7): в первый полупериод (0 – Т/2), когда потенциал точки А выше потенциала точки В, диод – открыт и конденсатор заряжается через низкое внутреннее сопротивление диода до U2 max. Когда потенциал точки А ниже напряжения на конденсаторе, во второй полупериод (Т/2 – Т) – диод закрыт и конденсатор разряжается через нагрузочный резистор Rн, до тех пор пока потенциал точки А не окажется выше напряжения на конденсаторе.


Рис 7. Временные диаграммы напряжения однополупериодного выпрямителя с емкостным фильтром

Напряжение на запертом диоде будет определяться по второму закону Кирхгофа:

Uобр max = Uc + U2 max

причем конденсатор заряжается до значения U2 max, значит:

для однополупериодного выпрямителя:

Uобр max = 2∙ U2 max = 2√2 U2

для двухполупериодного выпрямителя:

Uобр max = U2 max = √2 U2

Пульсации выпрямленного напряжения имеют двойную частоту.

Средневыпрямленное напряжение выпрямителя с фильтром определяется по формуле


Рис 8. Схема мостового выпрямителя с емкостным фильтром.

Рис. 8. Временные диаграммы выпрямителя с емкостным фильтром


Из анализа временных диаграмм видно, что с изменением емкости конденсатора Сф будет изменяться значение коэффициента пульсаций выпрямленного напряжения. При этом чем меньше разрядится конденсатор, тем меньше будут пульсации в выпрямленном токе Iн. Разряд конденсатора Сф определяется постоянной времени разрядки

  τ = Сф∙ Rн

При постоянной времени τ >>5∙Т, разряд конденсатора через сопротивление Rн идет практически по линейному закону.

Коэффициент пульсаций рассчитывается тогда по формулам:

для однополупериодной схемы:

где: fc – частота сетевого напряжения ;

для двухполупериодной схемы:

где: fc – частота сетевого напряжения.

Для выбора конденсатора необходимо рассчитать его емкость и рабочее напряжение. Емкость фильтра, в случае малых пульсаций, определяется по формуле:

для однополупериодного выпрямителя

 

для двухполупериодного выпрямителя

 

Рабочее напряжение конденсатора рассчитывается с 30% запасом и равно:

Uраб ≥ 1,3∙U2max

Если расчетная емкость больше, чем емкость фильтра, выбранная по справочнику, то допускается подключение нескольких конденсаторов параллельно нагрузке.

Рассчитать параметрический стабилизатор напряжения