Задан мостовой выпрямитель изображенный на рисунке 2
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Задан мостовой выпрямитель, изображенный на рисунке 2.1, для которого заданы:
напряжение холостого хода Uхх =570В;
напряжение при максимальной нагрузке не менее Uн=563 В;
максимальная мощность Pmax = 2850 Вт;
предельно допустимый коэффициент пульсаций pдоп =0,0007.
Емкость конденсаторов и индуктивность катушек ограничена
Сmax=1000 мкФ, Lmax=1 Гн.
Требуется:
Построить схему фильтра и найти параметры его элементов;
Определить требования к трансформатору и катушкам фильтра.
построить внешнюю характеристику.
Данные для расчетов, шифр ППР-01956
Рисунок 2.1 Схема мостового выпрямителя
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Определим максимальное значение постоянной составляющей тока нагрузки:
I0=PmaxUн=2850563=5,06А
Минимальное сопротивление нагрузки:
Rн=UнI0=5635.06=111.2Ом
Выпрямитель мостовой схемы с С-фильтром имеет коэффициент пульсаций
p=12ωCRн=12*6.28*50*111.2*C=1698333C
Емкость конденсатора должна быть не менее:
С=1698333*0,00007=0,2Ф
По условию задания емкость фильтра не должна превышать значения 1000 мкф, или 0,001Ф, поэтому С-фильтр не годится. Применяем многозвенный C-LC-фильтр.
Находим среднее значение напряжения:
Uф=Uхх+Uн2=570+5632=566,5В
На выходе фильтра напряжение будет составлять 566,5В
Потеря напряжения на активных элементах фильтра будет составлять:
∆U=Uф-Uн=566,5-563=3,5В
Активное сопротивление катушек:
n*Rk=∆UI0=3.55.06=0.6917 Ом
Амплитуда напряжения вторичной обмотки и постоянное напряжение на входе фильтра связаны между собой через косинус угла отсечки:
Uф=Um*cosθ
При холостом ходе напряжение на выходе выпрямителя становится равным амплитуде напряжения вторичной обмотки трансформатора, Um=Uхх
. Зная напряжение на входе фильтра, найдем угол отсечки
cosθ=UфUxx=566.5570=0.993
Это соответствует углу отсечки 6,8°или 0,118 радиана.
Для такого угла отсечки найдем функции γ0(θ) и γ2(θ).
γ0θ=1πsinθ-θ*cosθ=13.14sin0.118-0.118*cos0.118=0.000176
γ2θ=23πsin3θ=29.42*0.000165=0.00035
Найдем сумму сопротивлений диода и вторичной обмотки трансформатора
R+2Rд=2πtgθ-θRн+n*2Rk=2π0.000552*111.9=0.039 Ом
Найдем количество звеньев фильтра