Задание № 3

Для схемы выпрямителя, приведенной на рис.2, с напряжением U_н и R_н рассчитать значения: U₂, I_д, U_обр, С_Ф. Выбрать емкость сглаживающего фильтра С_Ф из условия непрерывности тока нагрузки. Выбор диода, трансформатора производить по справочникам.

Таблица 3

Значения U_н и

Для пояснения описать принцип работы однофазной двухполупериодной мостовой выпрямительной установки, построить временные диаграммы напряжений и токов. Определить коэффициент пульсации и сравнить его с однополупериодной схемой.

Рис.2. Схема электрическая принципиальная двухполупериодного выпрямителя с фильтрующим конденсатором

Примечания. 1. Весь расчет ведется исходя из заданного выходного напряжения (U_H) и максимального тока нагрузки (I_H).

2. Определяется переменное напряжение, которое должно быть на вторичной обмотке сетевого трансформатора:

U₂= B* U_H,

где U₂ – напряжение на вторичной обмотке сетевого трансформатора;

U_H – постоянное напряжение на нагрузке;

B – коэффициент, зависящий от тока нагрузки, который

определяется по табл.4.

3. По току нагрузки определяется значение максимального тока, текущего через каждый диод выпрямительного моста:

I_д= 0.5*C*I_H,

где I_д – ток через диод, А;

I_H – максимальный ток нагрузки, А;

С – коэффициент, зависящий от тока нагрузки, который определяется по табл.4

Таблица 4

4. Определяется обратное напряжение, которое будет приложено к каждому диоду выпрямителя

U_обр = 1,5*U_H,

где U_обр – обратное напряжение, В.

5. Выбираются диоды, у которых значения выпрямленного тока и допустимого обратного напряжения равны или превышают расчетные, например, для диода Д302 I_д ≥ 1 А, U_обр≥5 В

6. Емкость конденсатора фильтра определяется по формуле:

С_Ф= 3200*I_H/U_H*q_n ,

где С_Ф – емкость конденсатора фильтра, мкФ

q_n – коэффициент пульсации выпрямленного напряжение. ( отношение амплитудного значения переменной составляющей частотой 100 Гц на выходе выпрямителя к среднему значению выпрямленного напряжения q_n = 0,03)