Исследование и разработка программ расчета источников вторичного электропитания на ЭВМ
Отчет по практике - Компьютеры, программирование
Другие отчеты по практике по предмету Компьютеры, программирование
ывать форму входного напряжения: синусоидальную или прямоугольную с изменяющейся длительностью.
Для расчета ВУ на ЭВМ целесообразно использовать типовые графоаналитические методы с введением следующих дополнений и изменений:
. Таблично заданную зависимость индукции маломощных трансформаторов от мощности следует аппроксимировать функцией
т = 1,2 - 0,4 sin(0,003 E0I0),
где E0, I0 - выпрямленное напряжение и ток.
. Графический метод решения трансцендентного уравнения
где Q - угол отсечки; r - сопротивление фазы выпрямителя; m - число фаз, необходимо заменить численным методом (например, методом деления отрезка пополам при начальных граничных значениях Q, равных 0 и p/2).
. С целью создания экономического алгоритма расчета различных типов ВУ целесообразно разделить их на группы в зависимости от реакции нагрузки и вида питающего напряжения и ввести соответствующие массивы расчетных коэффициентов, определяющих отличия в расчетах различных типов ВУ внутри группы.
Ниже представлен алгоритм расчета выпрямителей, работающих на нагрузку с индуктивной реакцией при питании напряжением синусоидальной формы.
Исходные данные: E0, I0 - выпрямленное напряжение и ток; ап1 - коэффициент пульсаций на выходе фильтра; U1 - напряжение питающей сети; f - частота напряжения.
1.Определяем параметры трансформаторов.
Габаритная мощность Pгаб = K9 E0х I0.
Индукция трансформатора Bт = 1,2 - 0,4 sin(0,003 E0I0).
Сопротивление трансформатора
источник вторичное электропитание выпрямительный напряжение
Индуктивность рассеяния
Выпрямленное напряжение при холостом ходе
0x = E0 + DEr + DEx + DEв сх + DEдр,
где DEr = K2I0rтр - падение напряжения на активном сопротивлении трансформатора; DEx = K3I0fLs - падение напряжения на реактивном сопротивлении Т; DEв сх = K4DEв - падение напряжения на вентилях в схеме; DEдр 0,05 E0.
Напряжение холостого хода трансформатора (ЭДС вторичной обмотки) U2x = K6E0x.
Эффективный ток вторичной обмотки I2 = K7I0.
Эффективный ток первичной обмотки I1 = K14I0n, где n = U2x/U1 - коэффициент трансформации.
2. Определяем параметры диодов.
Обратное напряжение Uобр = K5 E0x.
Средний прямой ток Ioв = K1I0.
Импульсный прямой ток Im = I0.
Выделяемая мощность Pв = 0,6 I0в.
3. Вычисляем остальные параметры.
Минимальная индуктивность дросселя
Внутреннее напряжение холостого хода выпрямителя E0x c>0 = K11U2x.
Емкость фильтра
где qп = ап0/ап1 = K10/ап1; ап0 - коэффициент пульсации на входе фильтра - постоянный для данной схемы.
Рабочее напряжение конденсаторов должно быть рассчитано на холостой ход выпрямителя, то есть Uраб E0x c>0.
Внутреннее сопротивление выпрямителя
Критическая точка нагрузочной характеристики:
ток
напряжение
0кр = E0 + (I0 - I0кр) Rв.
3. Программная реализация методов расчета и тест
В течение преддипломной практики была создана и протестирована первая версия программы, реализующей методы расчета выпрямительных устройств и ключевых стабилизаторов напряжения. На рис. 4 представлен внешний вид программы.
Рис. 4. Главное окно программы, производящей расчет выпрямителей и ключевых стабилизаторов
Как видно на рис. 4, сверху выбирается тип рассчитываемого устройства (выпрямитель или стабилизатор), в левой части вводятся исходные данные, выбирается характер нагрузки и схема, а в правой представляются результаты расчета, которые при желании можно вывести на печать.
Ниже представлен тест для выпрямителя с индуктивной реакцией нагрузки, выполненного по однополупериодной двухфазной схеме со средней точкой.
ВЫПРЯМИТЕЛЬ С ИНДУКТИВНОЙ НАГРУЗКОЙ
Схема: однополупериодная двухфазная С.Т.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Напряжение сети питания, В 220
Частота напряжения питания, Гц 50
Выпрямленное напряжение, В 12
Выпрямленный ток, А 0.50
Коэффициент пульсаций 0.05
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТА
ТРЕБОВАНИЯ К ПАРАМЕТРАМ ТРАНСФОРМАТОРОВ:
Габаритная мощность, Вт 9
Напряжение холостого хода, В 15.12
Эффективный ток вторичной обмотки, А 0.35
Эффективный ток первичной обмотки, А 0.03
ТРЕБОВАНИЯ К ПАРАМЕТРАМ ДИОДОВ:
Обратное напряжение, В 42.75
Средний прямой ток, А 0.25
Импульсный прямой ток, А 0.50
Выделяемая мощность, Вт 0.15
Минимальная индуктивность дросселя, мГн 50.96
Выпрямленное напряжение при Х.Х. и С = 0, В 13.62
Выпрямленное напряжение при Х.Х. и С > 0, В 21.38
Емкость конденсатора, мкФ 666
Рабочее напряжение конденсатора >=, В 21.38
Внутреннее сопротивление выпрямителя, Ом 3.24
КРИТИЧЕСКАЯ ТОЧКА НАГРУЗОЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
Ток, А 0.25
Напряжение, В 12.81
Заказ: IBM
Разработчик: А. Казанцев
Дата: 16.04.2001