Розрахунок стабілізованого джерела живлення

Для живлення електронних пристроїв застосовується стабілізоване джерело постійної напруги, структурну схему якого показано на рис. 95, яке забезпечує високий коефіцієнт згладжування. Основними компонентами такого джерела є: анодний трансформатор Тр; напівпровідниковий випростувач В; згладжувальний фільтр Ф; параметричний стабілізатор постійної напруги С.

Рис. 95. Структурна схема стабілізованого джерела постійної напруги

Трансформатор забезпечує гальванічну розв'язку мережі живлення та навантаження і перетворює напругу мережі до необхідної величини на вході випростувача. Залежно від вибраної схеми випростування за відповідними співвідношеннями, поданими для цієї схеми (табл. 4), визначають вторинні параметри анодного трансформатора та його типову потужність: U₂, І₂, S_T.

Типова (розрахункова) потужність трансформатора S_T виражається через потужності первинної S₁ та вторинної S₂ обмоток трансформатора S_T= 0,5(S₁ + S₂), де відповідно S₁= U₁I₁ та S₂ = U₂1₂. Для інженерних розрахунків звичайно приймають S_T = S₁ = S₂. Коефіцієнт трансформації анодного трансформатора

На підставі цих даних із довідника вибирають трансформатор заводського виготовлення або трансформатор виготовляється за індивідуальним замовленням.

Вибір схеми випростувача здійснюється залежно від потужності навантаження. Для малопотужних навантажень (одиниці кіловат) використовують однофазні схеми випростувачів, а для навантажень середньої (де­сятки кіловат) та великої потужності (понад сотні кіловат) — трифазні.

Вибір типу вентилів випростувача та їх кількість здійснюється за такими основними параметрами з дотриманням умов:

за допустимим струмом: І_пр.доп ≥ I_v,

за допустимою зворотною напругою: U_{зe. дon} ≥ U_{зв макс}

Тут І_пр.доп — середнє за період значення випростаного струму, який може проходити через вентиль тривалий час при допустимому його нагріванні; U_зe.дon — допустима зворотна напруга, яку витримує вентиль без руйнування р-п переходу. Значення цих величин подаються в паспортних даних для напівпровідникових діодів.

Рис. 96. Схеми паралельного (а) та послідовного (б) вмикання вентилів

Кількість вентилів в одній вітці (плечі) випростувана визначають залежно від номінального випростуваного струму та зворотної максимальної напруги, яка прикладається до вентиля. Якщо I _Vн > І_пр.доп, то вибирають паралельне з'єднання вентилів (рис. 96, а) і відповідно, якщо U_{зe. дon} ≥U_взмакс, то вибирають послідовне з'єднання вентилів (рис. 96, б).

Додаткові резистори R_д= (0,1 ÷ 1) Ом вмикають для вирівнювання струмів паралельних вентилів, що зумовлено неідентичністю їх вольт-амперних характеристик. Шунтові резистори R_m = (1÷10) К вмикають для уникнення нерівномірного розподілу прикладеної зворотної напруги.

Тип фільтра вибирається залежно від потужності навантаження. У випадку потужності навантаження менше 300 Вт рекомендується фільтр типу «С» і для навантажень потужністю більше 300 Вт — фільтр типу «L».

На рис. 97 показано алгоритм розрахунку стабілізованого джерела живлення.

Рис. 97. Алгоритм розрахунку стабілізованого джерела.живлення постійної напруги

Дата добавления: 2015-07-18