Спроектировать ИВП для преобразования напряжения промышленной сети в постоянное напряжение

Дано: питание напряжение трансформатор

• — параметры напряжения сети Uвх = 220 В, f = 50 Гц, Uвх = +15…- 20%;
• — однофазная мостовая схема выпрямителя;
• — фильтры (C1, L1, L2C2, C3L3C4);
• — параметрический стабилизатор напряжения;
• — параметры потребителя выходного напряжения: Uн=10 В, Rн=600 Ом, КПвых=0,07.

Схема преобразования напряжения промышленной сети в постоянное напряжение (пакет Electronics Workbench):

Требуется:

Определить расчетные мощности обмоток трансформатора и коэффициент трансформации n.

Рассчитать параметры сглаживающих фильтров (C1, L1, L2C2, C3L3C4).

Исследовать на компьютере (пакет EW) действие всех фильтров.

Выбрать по справочнику стабилитрон.

Рассчитать величину балластного сопротивления Rб.

Выбрать по справочнику диоды выпрямителя.

Исследовать на компьютере (пакет EW) спроектированную схему ИВП (рис. 1.7). Оценить работу схемы параметром Кст.

Рассчитанные значения сопротивлений резисторов и емкостей конденсаторов округлить до номинальных значений, соответствующих ряду Е12 (приложение 1).

1) Определяем расчетные мощности обмоток трансформатора и коэффициент трансформации n.

2)Расчёт параметров сглаживающих фильтров.

Рассчитаем коэффициент сглаживания:

Фильтр C1.

Выберем ёмкость из ряда Е12:

Фильтр L1.

Фильтр L2C2.

Выберем ёмкость из ряда Е12, меньшую, чем :

П-образный Фильтр C3L3C4.

Примем :

Тогда.

Рассчитаем ёмкость :

Выберем ёмкость из ряда Е12:

Рассчитаем индуктивность :

3). Исследование на компьютере действия всех фильтров (пакет EW).

Необходимо экспериментально проверить результаты расчета фильтров путем определения и сравнения этого значения с заданным (вольтметр в режиме АС показывает действующее значение напряжения, в режиме DС — постоянное).

Фильтр C1. Схема включения:

Расчёт по формуле:

Полученный коэффициент пульсации на 0,003 меньше расчётного значения.

Фильтр L1. Схема включения:

Расчёт по формуле:

Полученный коэффициент пульсации на 0,002 меньше расчётного значения.

Фильтр L2C2. Схема включения:

Расчёт по формуле:

Полученный коэффициент пульсации на 0.01 меньше расчётного значения.

П-образный Фильтр C3L3C4.

Схема включения:

Расчёт по формуле:

Полученный коэффициент пульсации на 0.012 меньше расчётного значении.

4)Выбор стабилитрона:

Выберем по справочнику стабилитрон:

Д811 — стабилитрон кремниевый сплавный.

5)Величина балластного сопротивления:

Округлим значение по ряду Е12: 150 Ом.

6)Выбор диодов для мостовой схемы выпрямителя:

Выберем по справочнику диоды:

Д223:

7)Исследование работы спроектированной схемы ИВП:

— 1). При номинальном напряжении сети 220 В.

— 2).При минимальном значении напряжения сети 176 В.

— 3).При максимальном значении напряжения сети 253 В.

Найдём коэффициент сглаживания фильтра: