Структурная схема выпрямителя
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
выполняется условие Хс << Rн << ХL, то напряжение пульсаций на нагрузке будет малым.
Г- образный индуктивно-емкостный LC-фильтр
Амплитуда основной гармоники переменного тока через дроссель:
.
Амплитуда переменного напряжения на выходе фильтра:
Коэффициент сглаживания фильтра, равный отношению коэффициента пульсации на входе к коэффициенту пульсаций на выходе:
При совместной работе индуктивности и емкости в схеме фильтра проявляются свойства контура, в результате чего в схеме может возникнуть колебательный процесс. Чтобы избежать этого, необходимо обеспечить равенство амплитуды переменной составляющей тока Imax и постоянной составляющей I0, поэтому введено понятие критической индуктивности, значение которой определяется из следующих соображений.
Так как
а с учетом того, что ХL >> XC, амплитудное значение тока:
то условием для определения критического значения индуктивности дросселя будет:
из которого следует:
Примечание: С достаточной для практики точностью при питании выпрямителя от сети iастотой 50 Гц значение критической индуктивности дросселя можно принять равной:
Для лучшего сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения на выходе выпрямителя применяют П - образные LC-фильтры.
.3.2.3 П - образный индуктивно-емкостный LC-фильтр
Такой фильтр можно рассматривать как два фильтра:
. Простой емкостный фильтр, состоящий из конденсатора С1.
. Г-образный индуктивно-емкостный фильтр (из дросселя L и конденсатора С2).
П - образный индуктивно-емкостный LC-фильтр
Действующее значение напряжения пульсаций на выходе П-образного фильтра:
,
где - действующее значение напряжения пульсаций на входе фильтра П-образного индуктивно-емкостного фильтра.
В источниках малой мощности для уменьшения размеров и массы фильтра вместо дросселя применяют резистор. Резистивно-емкостные фильтры расiитывают и строят по тем же схемам, что и индуктивно-емкостные (Г- и П-образные фильтры), но необходимо принять к сведению, что на RC-фильтрах происходит значительное падение постоянного напряжения (до 20 %).
1.3.3 Теоретическое обобщение по выпрямителям, работающим на фильтры, содержащие индуктивность
Г- и П-образные сглаживающие LC-фильтры позволяют получить пульсации выходного напряжения гораздо меньшие, чем при простых индуктивных или простых емкостных фильтрах. Если требования к сглаживанию пульсации окажутся еще выше, то рекомендуется использование многозвенных фильтров, пример схемы которых приведён ниже, на рисунке.
Каскадное включение LC-фильтров
Коэффициент сглаживания таких фильтров определяется как произведение коэффициентов сглаживания отдельных звеньев:
1.4 Стабилизаторы напряжения
Стабилизатором постоянного напряжения называется устройство, поддерживающее с требуемой точностью напряжение на нагрузке при изменении в заданных пределах напряжения сети и сопротивления нагрузки. Стабилизаторы постоянного напряжения подразделяются на параметрические и компенсационные. Параметрическими стабилизаторами напряжения называются устройства с нелинейными элементами (кремниевый стабилитрон), параметры которых с изменением напряжения изменяются таким образом, что напряжение на нагрузке остается почти неизменным по величине. Преимущества параметрических стабилизаторов постоянного напряжения - простота схемы; недостатки - низкий КПД, невозможность регулирования выходного напряжения, небольшой коэффициент стабилизации и возможность работы только при малых токах нагрузки. Более высокими техническими показателями обладают стабилизаторы компенсационного типа, работа которых основана на сравнении фактического значения выходного напряжения с заданным. Основными параметрами стабилизатора являются коэффициент стабилизации и выходное сопротивление. Коэффициентом стабилизации называют отношение относительного изменения напряжения на входе к относительному изменению напряжения на выходе стабилизатора при постоянном сопротивлении нагрузки:
dUвх, dUвых - изменения напряжения на входе и выходе стабилизатора; Uвх, Uвых - номинальные напряжения на входе и выходе стабилизатора.
Этот параметр служит основным критерием для выбора схемы стабилизатора. Выходным сопротивлением стабилизатора называют отношение изменения напряжения на выходе стабилизатора к вызвавшему его изменению тока нагрузки при постоянном входном напряжении:
Желательно, чтобы Rвых было небольшой величины. Одна из возможных схем компенсационного стабилизатора напряжения.
2. Раiёт однополупериодного выпрямителя с активной нагрузкой
Исходные данные:
1.Выпрямитель однофазный однополупериодный (рис. 1).
2.На вход первичной обмотки трансформатора подводиться напряжение промышленной сети частотой 50 Гц и напряжение Uc.
3.Среднее значение выпрямленного тока I0 = 50 mA, сопротивление нагрузки Rн = 20 кОм.
4.Действующее значение напряжения на зажимах первичной обмотки U1 = 220 B.
Определить: токи и напряжения во вторичной обмотке.
Порядок раiёта:
1.На рис. 2 представлены графики переменно