Задача №1

РАСЧЕТ ВЫПРЯМИТЕЛЯ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ

В табл. 1 заданы основные параметры выпрямителя:

- среднее значение выпрямленного напряжения на нагрузке – ;

- среднее значение выпрямленного тока – ;

- допустимый коэффициент пульсаций напряжения нагрузки – .

Требуется:

1. Начертить принципиальную электрическую схему однофазного мостового выпрямителя и описать его работу.

2. Выбрать тип диодов выпрямителя.

3. Рассчитать действующие значения напряжения вторичной обмотки трансформатора , токов обмоток трансформатора и .

4. Определить габаритную мощность трансформатора.

5. Рассчитать параметры элементов Г-образного сглаживающего - или - фильтра.

6. Рассчитать и построить временные диаграммы:

а) напряжения и тока во вторичной обмотке трансформатора;

б) напряжения и тока в активной нагрузке при отсутствии сглаживающего фильтра.

Таблица 1

Номер варианта	Последняя цифра шифра		Предпоследняя цифра шифра
	, В	, А		Тип сглаживающего фильтра
1	5	0,7	0,025
2	6,3	0,8	0,05
3	9	0,25	0,01
4	12,6	0,15	0,02
5	15	0,2	0,03
6	20	1,0	0,01
7	24	0,5	0,015
8	27	0,4	0,02
9	30	0,6	0,03
0	36	0,125	0,04

Теоретический материал и примеры расчета приведены в [1, §§5.2-5.3; 3, §§13.1-13.5; 5, §§6-1].

Методические указания

Для питания электронных устройств небольшой мощности обычно применяют двухполупериодные выпрямители двух типов: мостовые и с выводом средней точки вторичной обмотки трансформатора.

Наибольшее распространение получил двухполупериодный мостовой выпрямитель, который обладает лучшими технико-экономическими показателями, а именно: повышенная частота пульсаций, относительно небольшое обратное напряжение, хорошее использование трансформатора, возможность работы от сети переменного тока без трансформатора.

Рассчитываемый выпрямитель состоит из трансформатора, четырех диодов и сглаживающего фильтра. Диоды выпрямителя собраны по однофазной мостовой схеме.

Выбор типа диодов выпрямителя

В выпрямителях диоды являются основными элементами, поэтому они должны соответствовать всем электрическим параметрам выпрямителей. При выборе типа диода необходимо знать: максимальное обратное напряжение на диоде и среднее значение прямого тока диода .

Для обеспечения надежной работы диодов в выпрямителях требуется выполнение условий превышения значений прямого тока и обратного напряжения примерно на 30% [1] по сравнению с расчетными.

Максимальное обратное напряжение на диодах

,

где – амплитудное значение напряжения вторичной обмотки трансформатора.

Средний прямой ток каждого диода мостового выпрямителя

.

С учетом требуемого запаса в 30% по прямому току и максимальному обратному напряжению рассчитываются необходимые параметры диода

и .

На основании выполненных расчетов по справочной литературе выбирается соответствующий тип диода с указанием основных его параметров.