Электрический расчет узла схемы

В рассматриваемой схеме автомата световых эффектов не предусмотрена схема источника питания. Он проектируется и изготовляется отдельно и используется для питания схемы.

Предоставляем теоретический расчет источника питания, в который входят трансформатор, выпрямитель, фильтр.

Трансформатор подбирается согласно требованиям схемы автомата.

Выпрямитель и фильтр рассчитываются.

Расчет выпрямителя.

Исходные данные для расчета:

1. Напряжение на нагрузке выпрямителя (UО) = 9 В.

. Ток нагрузки (JО) = 200 мА.

. Коэффициент пульсации на выходе (Кп) = 0,1.

. Напряжение сети (Uс = U1) = 220 В ± 10 %.

. Частота сети (ƒс) = 50 Гц.

Порядок расчета.

1. Определяем мощность, потребляемую нагрузкой.

Ро = UО * JО = 9*0,2 = 1,8 Вт

. Определяем сопротивление нагрузки.

Rн = UО/JО = 9/0,2 = 45 Ом

. Коэффициент пульсации очень мал (0,1), поэтому в качестве фильтра можно использовать один конденсатор. В качестве выпрямителя выбираем двухполупериодную схему выпрямления с конденсатором, включенным параллельно нагрузке.

m = 2 - количество фаз выпрямления

. Определяем максимальное выпрямленное напряжение.

Uо max = Uо * (1+а) = 9*(1+0,1) = 9,9 В

. Задаемся коэффициентами В=1+1,22, Д=2,2.

. Определяем постоянную составляющую тока и амплитуду обратного напряжения у вентеля.

U обр. max = 2,82В*Uо max = 2,82*1*9,9 = 27,92 В

. Вентель, фактически, должен иметь допустимые значения Uобр. max и Jср. больше вычисленных.

Из справочника выбираем полупроводниковый диод Д226Д, у которого Uобр. max = 100 В, допустимый выпрямленный ток Jср. Max = 0,5 А и прямое падение напряжения Uпр = 1 В.

. Определяем наибольшее обратное напряжение, приложенное к диоду.

Uобр. max max = 2,82*В*Uo max = 2,82*1,22*9,9 = 34,06 В

. Определяем амплитуду тока через вентель.

Jв max = 0,5*F*Jo = 5,5*5*0,2 = 0,5 A

Выбранный диод Д226Д пригоден к работе в проектируемом выпрямителе, т.к. все его параметры выше требуемых по расчету.

Расчет фильтра.

Заданный коэффициент пульсации (Кп = 0,1) в мостовой схеме выпрямления достигается Г-образным фильтром (LC).

Порядок расчета

1. Определяем требуемый коэффициент сглаживания фильтра

q = Кп вх./Кп вых. = 0,67/0,1 = 6,7

. Находим произведение (L*C) для частоты 50 Гц.

LC = 0,16*(q+1)/m2 = 0,16*(6,7+1)/22 = 0,31 Гн мкф

З. Находим минимальную индуктивность дросселя фильтра.

L min = 2Rн/(m2-1)*m2рƒс = 2*30/(22-1)*3,14*50 = 60/942 = 0,06 Гн

. Выбираем стандартный дроссель фильтра Д68 с индуктивностью Lдр=0,08 Гн и активным сопротивлением обмотки Чдр = 1,1 Ом.

Дроссель рассчитан на ток Jo = 1А и собран на магнитопроводе ШЛ 6х12,5.

. Находим емкость конденсатора.

С = LC/Lдр = 0,31/0,08 = 3,88 мкФ.

По справочнику определяемся конденсатором К50-6 5мкФ х 25 В.

Рабочее напряжение конденсатора должно быть больше значения выпрямленного напряжения. Это в нашем расчете получилось Uраб=25В>Uo=9,9В.

Интересное из раздела

Расчет характеристик сигналов и каналов связи
В последнее десятилетие ХХ века произошла научно-техническая революция в области транспортной связи, в основе которой лежат два крупных достижения ...

Проблемы обнаружения и подавления работы радиоуправляемых взрывных устройств
Цель контрольной работы - описать проблемы обнаружения и подавления работы радиоуправляемых взрывных устройств и сотовых телефонов, выявить основные методы ...

Проект корпоративной вычислительной сети
Локальные сети в последнее время все более превращаются в обязательную принадлежность любой компании, имеющей больше одного компьютера. Это обусловлено возр ...