Меню

Рассчитать значения прямого тока диода

Основные параметры диодов

Основные параметры диодов — это прямой ток диода (Iпр) и максимальное обратное напряжение диода (Uобр). Именно их надо знать, если стоит задача разработать новый выпрямитель для источника питания.

Прямой ток диода

Прямой ток диода можно легко вычислить, если известен общий ток, который будет потреблять нагрузка нового блока питания. Затем, для обеспечения надёжности, необходимо несколько увеличить это значение и получится ток, на который надо подобрать диод для выпрямителя. К примеру, блок питания должен выдерживать ток в 800 мА. Поэтому мы выбираем диод, у которого прямой ток диода равен 1А.

Обратное напряжение диода

Максимальное обратное напряжение диода — это параметр, который зависит не только от значения переменного напряжения на входе, но и от типа выпрямителя. Для объяснения этого утверждения, рассмотрим следующие рисунки. На них показаны все основные схемы выпрямителей.

Однополупериодный выпрямитель

Рис. 1

Как мы говорили ранее, напряжение на выходе выпрямителя (на конденсаторе) равно действующему напряжению вторичной обмотки трансформатора, умноженному на √2. В однополупериодном выпрямителе (рис. 1), когда напряжение на аноде диода имеет положительный потенциал относительно земли, конденсатор фильтра заряжается до напряжения, превышающего действующее напряжение на входе выпрямителя в 1.4 раза. Во время следующего полупериода напряжение на аноде диода отрицательно относительно земли и достигает амплитудное значения, а на катоде — положительно относительно земли и имеет такое же значение. В этот полупериод к диоду приложено обратное напряжение, которое получается благодаря последовательному соединению обмотки трансформатора и заряженного конденсатора фильтра. Т.е. обратное напряжение диода должно быть не меньше двойного амплитудного напряжения вторички трансформатора или в 2.8 раза выше его действующего значения. При расчёте таких выпрямителей надо выбирать диоды с максимальным обратным напряжением в 3 раза превышающим действующее значение переменного напряжения.

Двухполупериодный выпрямитель с выводом нулевой точки

Рис. 2

На рисунке 2 изображён двухполупериодный выпрямитель с выводом средней точки. В нём также, как и в предыдущем, диоды надо подбирать с обратным напряжением в 3 раза превышающем действующее значение входного.

Двухполупериодный выпрямитель

Рис. 3

По другому обстоит дело в случае мостового двухполупериодного выпрямителя. Как можно видеть на рис. 3, в каждый из полупериодов удвоенное напряжение прикладывается к двум непроводящим, последовательно соединённым диодам.

Источник

Характеристики и параметры полупроводникового диода

рис 1.25Вольт-амперная характеристика (ВАХ) полупроводникового Вольт-амперная характеристика (ВАХ) полупроводникового диода на постоянном токе (статическая характеристика).

Вольт-амперная характеристика — это зависимость тока i, протекающего через диод, от напряжения u , приложенного к диоду (рис. 1.25). Вольт-амперной характеристикой называют и график этой зависимости.

Вначале будем полагать (см. рис. 1.25), что обратное напряжение (u u /φr- 1)

Тепловой ток is обусловлен генерацией неосновных носителей в областях, прилегающих к области p-n-перехода. Однако часто это идеализированное описание дает неприемлемую погрешность. Особенно большая погрешность возникает при вычислении тока диода, включенного в обратном направлении (U > (φт)) для кремниевых диодов оказывается на несколько порядков меньше реального. В то же время стоит отметить, что в некоторых расчетах обратным током вообще можно пренебречь.

Укажем причины отличия характеристик реальных диодов от идеализированных. Обратимся к прямой ветви вольт-амперной характеристики диода (u> 0,i> 0). Она отличается от идеализированной из-за того, что в реальном случае на нее влияют:

  • сопротивления слоев полупроводника (особенно базы);
  • сопротивления контактов металл-полупроводник.

Важно отметить, что сопротивление базы может существенно зависеть от уровня инжекции (уровень инжекции показывает, как соотносится концентрация инжектированных неосновных носителей в базе на границе перехода с концентрацией основных носителей в базе). Влияние указанных сопротивлений приводит к тому, что напряжение на реальном диоде при заданном токе несколько больше (обычно на доли вольта), чем это следует из формулы.

Обратимся к обратной ветви (u рис 1.26 рис 1.27

Обратимся к режиму пробоя полупроводникового диода и соответствующему участку обратной ветви вольт-амперной характеристики (на рис. 1.27 этот участок не показан).

Диоды многих конкретных типономиналов не предназначены для работы в режиме пробоя. Для них этот режим работы — аварийный. Если при пробое ток в цепи не ограничивается (например, внешним сопротивлением), то диод выходит из строя. В таких приборах при чрезмерном увеличении обратного напряжения (по модулю) практически сразу же начинается тепловой пробой (участок электрического пробоя практически отсутствует).

рис 1.28 1.29

Напряжение начала пробоя для рассматриваемых диодов — величина нестабильная (пробой начинается при u= -u роб, где uпроб— так называемое напряжение пробоя — положительная величина). Изобразим соответствующую вольт-амперную характеристику (рис. 1.28).

Диоды некоторых конкретных типов спроектированы с расчетом на работу в режиме лавинного пробоя в течение некоторого короткого времени. Такие диоды называют лавинными. Если отрезок времени, в течение которого диод находится в режиме лавинного пробоя, невелик, то его p-n-переход не успевает перегреться и диод не выходит из строя.

Иначе лавинный пробой перейдет в тепловой и диод выйдет из строя.

Изобразим вольт-амперную характеристику для лавинного диода (рис. 1.29).

Лавинные диоды, как правило, более надежны в сравнении с обычными кратковременные (перенапряжения не выводят лавинный диод из строя).

Для некоторых конкретных типов диодов режим пробоя является основным рабочим режимом. Это так называемые стабилитроны, рассматриваемые ниже.

Зависимость барьерной емкости диода от напряжения.

рис 1.30 1.31

Приведем график зависимости общей емкости Сд кремниевого диода 2Д212А от обратного напряжения (основной вклад в общую емкость вносит барьерная емкость) (рис. 1.30).

Для этого диода максимальный постоянный (средний) прямой ток — 1 А, максимальное постоянное (импульсное) обратное напряжение — 200 В.

Временные диаграммы тока и напряжения диода при его переключении.

Обратимся к схеме на рис. 1.31. Предполагается, что вначале ключ К подключает источник напряжения u1, а затем, в момент времени t = 0, источник напряжения u2.

Читайте также:  Сварочные аппараты с тиристорным управлением тока

рис 1.32

Предполагается также, что напряжения u1 и u2 значительно больше прямого падения напряжения на диоде. Изобразим соответствующие временные диаграммы (рис. 1.32).

До момента времени t = 0 протекает ток i1, который с учетом принятого условия u1>>u определяется выражением i1=u1/R/ Сразу после переключения ключа К и в течение так называемого времени рассасывания tрас протекает ток i2, который ограничивается практически только сопротивлением R, т. е. i2= — (u1/R). В этот отрезок времени в базе диода уменьшается (рассасывается) заряд накопленных при протекании тока неравновесных носителей. Заряд уменьшается в результате рекомбинации и перехода неосновных носителей в эмиттер.

По истечении времени tpac концентрация неосновных носителей в базе на границе p-n-перехода становится равной равновесной. В глубине же базы неравновесный заряд еще существует. Длительность времени рассасывания прямо пропорциональна среднему времени жизни неосновных носителей в базе и зависит от соотношения токов i1 и i2 (чем больше по модулю ток i2, тем меньше, при заданном токе i1, время рассасывания).

В момент времени t1 напряжение на диоде начинает быстро возрастать по модулю, а ток i уменьшаться по модулю (спадать). Соответствующий отрезок времени tcп называют временем спада. Время спада отсчитывают до того момента t2 которому соответствует достаточно малое (по модулю) значение тока i3.

Время спада зависит от времени жизни носителей, а также от барьерной емкости диода и от сопротивления R схемы.

Чем больше указанные емкость и сопротивление R, тем медленнее спадает ток.

Отрезок времени tвос = tpac + tcп называется временем восстановления (временем обратного восстановления).

После завершения переходного процесса (момент времени t3) через диод течет ток iобр ycm — обратный ток в установившемся режиме (определяемый по статической вольт-амперной характеристике диода).

Для упомянутого выше диода 2Д212А типовое время восстановления — 150 нc (150 · 10

9 с) при i1 = 2 А (импульсный ток) и i2 = 0,2 А.

Параметры диодов.

Для того, чтобы количественно охарактеризовать диоды, используют большое количество (измеряемое десятками) различных параметров. Некоторые параметры характеризуют диоды самых различных подклассов.

Другие же характеризуют специфические свойства диодов только конкретных подклассов.

Укажем наиболее широко используемые параметры, применяемые к диодам различных подклассов:

Iпр макс — максимально допустимый постоянный прямой ток;

Uпp — постоянное прямое напряжение, соответствующее заданному току;

Uобр макс — максимально допустимое обратное напряжение диода (положительная величина);

Iобр макс — максимально допустимый постоянный обратный ток диода (положительная величина; если реальный ток больше, чем Iобр макс , то диод считается непригодным к использованию);

Rдиф — дифференциальное сопротивление диода (при заданном режиме работы).

В настоящее время существуют диоды, предназначенные для работы в очень широком диапазоне токов и напряжений. Для наиболее мощных диодов Iпр макс составляет килоамперы, a Uобр макс — киловольты.

Источник

Исследование характеристик диода и стабилитрона (Лабораторная работа № 1) , страница 2

— А (3) — арсенид галлия.

2 – буква, обозначающая тип полупроводникового диода:

— Д — выпрямительные, ВЧ и импульсные диоды;

— Ц — выпрямительные столбы и блоки.

3 – число из трёх цифр и буква, определяющие диод по своим электрическим параметрам.

Буквенное обозначение на схемах электрических принципиальных – VD.

Условные графические обозначения на схемах электрических принципиальных:

Здесь а) выпрямительные, высокочастотные, СВЧ и импульсные и диоды; б) стабилитроны; в) варикапы; г) туннельные диоды; д) диоды Шоттки; е) светодиоды; ж) фотодиоды; з) выпрямительные блоки.

Диод характеризуется максимально допустимым прямым током Iпр.max и падением напряжения на диоде при максимальном прямом токе — Uпр.max., а также максимально допустимым обратным напряжением — Uобр.max = (⅔ ÷ ¾) ∙ Uэл.проб. и обратным током при максимально допустимом обратном напряжении — Iобр.max.

Прямое и обратное статическое сопротивление диода, при заданных прямых и обратных значениях тока и напряжения, равны:

Прямое и обратное динамическое статическое сопротивление диода, вычисляются соответственно:

Стабилитроном называется полупроводниковый диод, предназначенный для стабилизации уровня постоянного напряжения. По конструкции стабилитроны всегда плоскостные и кремниевые.

Прин­цип действия стабилитрона основан на использовании участка электрического пробоя на обратной ветви ВАХ. Он формируется а за счёт легирующих добавок в по­лупроводник, при этом ток электрического пробоя может изменяться в широком диапазоне, не переходя в тепловой пробой:

Так как участок электрического пробоя на обратной ветви ВАХ, то стабилитрон включает­ся обратным включением:

Резистор Ro задаёт ток через стабилитрон таким образом, чтобы величина тока была близка к среднему значению между Iст.min и Iст.max. Такое значение тока называется номинальным то­ком стабилизации.

Принцип действия. При уменьшении входного напряжения ток через стабилитрон и падение напряжения на Ro уменьшается, а напряжения на стабилитроне и на нагрузке останутся постоянными, исходя из вольтамперной характеристики. При увеличении входного напряже­ния ток через стабилитрон и URo увеличивается, а напряжение на нагрузке остаётся постоянным и равным напряжению стабилизации.

Вывод: стабилитрон поддерживает постоянство напряжения при изменении тока через него от Iст.min до Iст.max.

Основные параметры стабилитронов:

— напряжение стабилизации — Uст;

— минимальное, максимальное и номинальное значение тока стабилизации Iст.min, Iст.-max, Iст.ном;

— изменение напряжения стабилизации — ΔUст.

Дифференциальное сопротивление на участке стабилизации:

Программа выполнения работы

Получить у преподавателя файлы для выполнения экспериментальных исследований

1. Снятие вольтамперной характеристики диода.

Запустить программу для проведения работы Electronics Workbench и откройте файл лаб_1_1:

Нажатием клавиши пробела (Space) выберите диод для снятия прямой ветви ВАХ и включите кнопку запуска работы схемы.

Используя окно свойств источника напряжения, установите последовательно пять значений напряжения в диапазоне от 0 до 6 В.

Читайте также:  Philips 40pfl3208t 60 уменьшить ток подсветки

Для каждого значения напряжения источника определите значения напряжения Uпр и тока Iпр диода и запишите их в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 – Данные прямой ветви ВАХ диода

Нажатием клавиши пробела (Space) выберите диод для снятия обратной ветви ВАХ диода.

Используя окно свойств источника напряжения, установите последовательно пять значений напряжения в диапазоне от 40 до 70 В.

Для каждого значения напряжения источника определите значения напряжения Uоб и тока Iоб диода и запишите их в таблицу 1.2.

Таблица 1.2 – Данные обратной ветви ВАХ диода

По полученным данным постройте графики Iпр=f(Uпр) и Iоб=f(Uоб).

2. Измерение напряжения на стабилитроне и вычисление тока через стабилитрон.

Откройте файл лаб_1_2:

Используя окно свойств источника напряжения, установите последовательно восемь значений напряжения в диапазоне от 0 до 15 В. Результаты измерений занесите в таблицу 2.1.

Для каждого значения напряжения источника определите значения напряжения Uст и запишите их в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 – Данные ВАХ стабилитрона

Вычислите ток стабилитрона Iст для каждого значения напряжения стабилизации Uст по формуле:

Результаты вычислений занесите в таблицу 2.1. По данным таблицы постройте ВАХ стабилитрона и оцените по ней напряжение стабилизации.

Контрольные вопросы

  1. Что является основой полупроводниковых приборов?
  2. Как используются полупроводниковые диоды?
  3. Как отличается сопротивление полупроводниковых диодов в прямом и обратном направлениях?
  4. Какие основные характеристики диода?
  5. Оценить статическое сопротивление диода при прямом и обратном включении.
  6. Какое назначение имеет стабилитрон и как он включается?
  7. Почему ограничен ток стабилизации у стабилитрона?
  8. Из каких обозначений состоит маркировка диодов?
  9. Как называются электроды диода и стабилитрона?
  • АлтГТУ 419
  • АлтГУ 113
  • АмПГУ 296
  • АГТУ 267
  • БИТТУ 794
  • БГТУ «Военмех» 1191
  • БГМУ 172
  • БГТУ 603
  • БГУ 155
  • БГУИР 391
  • БелГУТ 4908
  • БГЭУ 963
  • БНТУ 1070
  • БТЭУ ПК 689
  • БрГУ 179
  • ВНТУ 120
  • ВГУЭС 426
  • ВлГУ 645
  • ВМедА 611
  • ВолгГТУ 235
  • ВНУ им. Даля 166
  • ВЗФЭИ 245
  • ВятГСХА 101
  • ВятГГУ 139
  • ВятГУ 559
  • ГГДСК 171
  • ГомГМК 501
  • ГГМУ 1966
  • ГГТУ им. Сухого 4467
  • ГГУ им. Скорины 1590
  • ГМА им. Макарова 299
  • ДГПУ 159
  • ДальГАУ 279
  • ДВГГУ 134
  • ДВГМУ 408
  • ДВГТУ 936
  • ДВГУПС 305
  • ДВФУ 949
  • ДонГТУ 498
  • ДИТМ МНТУ 109
  • ИвГМА 488
  • ИГХТУ 131
  • ИжГТУ 145
  • КемГППК 171
  • КемГУ 508
  • КГМТУ 270
  • КировАТ 147
  • КГКСЭП 407
  • КГТА им. Дегтярева 174
  • КнАГТУ 2910
  • КрасГАУ 345
  • КрасГМУ 629
  • КГПУ им. Астафьева 133
  • КГТУ (СФУ) 567
  • КГТЭИ (СФУ) 112
  • КПК №2 177
  • КубГТУ 138
  • КубГУ 109
  • КузГПА 182
  • КузГТУ 789
  • МГТУ им. Носова 369
  • МГЭУ им. Сахарова 232
  • МГЭК 249
  • МГПУ 165
  • МАИ 144
  • МАДИ 151
  • МГИУ 1179
  • МГОУ 121
  • МГСУ 331
  • МГУ 273
  • МГУКИ 101
  • МГУПИ 225
  • МГУПС (МИИТ) 637
  • МГУТУ 122
  • МТУСИ 179
  • ХАИ 656
  • ТПУ 455
  • НИУ МЭИ 640
  • НМСУ «Горный» 1701
  • ХПИ 1534
  • НТУУ «КПИ» 213
  • НУК им. Макарова 543
  • НВ 1001
  • НГАВТ 362
  • НГАУ 411
  • НГАСУ 817
  • НГМУ 665
  • НГПУ 214
  • НГТУ 4610
  • НГУ 1993
  • НГУЭУ 499
  • НИИ 201
  • ОмГТУ 302
  • ОмГУПС 230
  • СПбПК №4 115
  • ПГУПС 2489
  • ПГПУ им. Короленко 296
  • ПНТУ им. Кондратюка 120
  • РАНХиГС 190
  • РОАТ МИИТ 608
  • РТА 245
  • РГГМУ 117
  • РГПУ им. Герцена 123
  • РГППУ 142
  • РГСУ 162
  • «МАТИ» — РГТУ 121
  • РГУНиГ 260
  • РЭУ им. Плеханова 123
  • РГАТУ им. Соловьёва 219
  • РязГМУ 125
  • РГРТУ 666
  • СамГТУ 131
  • СПбГАСУ 315
  • ИНЖЭКОН 328
  • СПбГИПСР 136
  • СПбГЛТУ им. Кирова 227
  • СПбГМТУ 143
  • СПбГПМУ 146
  • СПбГПУ 1599
  • СПбГТИ (ТУ) 293
  • СПбГТУРП 236
  • СПбГУ 578
  • ГУАП 524
  • СПбГУНиПТ 291
  • СПбГУПТД 438
  • СПбГУСЭ 226
  • СПбГУТ 194
  • СПГУТД 151
  • СПбГУЭФ 145
  • СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
  • ПИМаш 247
  • НИУ ИТМО 531
  • СГТУ им. Гагарина 114
  • СахГУ 278
  • СЗТУ 484
  • СибАГС 249
  • СибГАУ 462
  • СибГИУ 1654
  • СибГТУ 946
  • СГУПС 1473
  • СибГУТИ 2083
  • СибУПК 377
  • СФУ 2424
  • СНАУ 567
  • СумГУ 768
  • ТРТУ 149
  • ТОГУ 551
  • ТГЭУ 325
  • ТГУ (Томск) 276
  • ТГПУ 181
  • ТулГУ 553
  • УкрГАЖТ 234
  • УлГТУ 536
  • УИПКПРО 123
  • УрГПУ 195
  • УГТУ-УПИ 758
  • УГНТУ 570
  • УГТУ 134
  • ХГАЭП 138
  • ХГАФК 110
  • ХНАГХ 407
  • ХНУВД 512
  • ХНУ им. Каразина 305
  • ХНУРЭ 325
  • ХНЭУ 495
  • ЦПУ 157
  • ЧитГУ 220
  • ЮУрГУ 309

Полный список ВУЗов

  • О проекте
  • Реклама на сайте
  • Правообладателям
  • Правила
  • Обратная связь

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Источник



Расчет основных параметров для выбора диодов

Задание на расчетную работу.

Рассчитать выпрямительное устройство по следующим исходным данным:

— среднее значение выпрямленного тока в нагрузке I, А;

— среднее значение выпрямленного напряжения в нагрузке U, В;

— допустимый коэффициент пульсаций напряжения в нагрузке КПН, %;

— диапазон рабочих температур Т = 10 … 50 0 С;

— напряжение питающей сети Uс = 220 В; частота fс = 50 Гц.

Вариант исходных данных выбирается из таблицы 1 согласно порядковому номеру студента в журнале.

Таблица 1 Варианты исходных данных для расчетной работы.

Вариант I, А U, В КПН, % Вариант I, А U, В КПН, %
0,95 1,0 0,5
0,9 1,5 0,95 1,5
0,85 0,85
0,7 0,7
0,8 0,65
0,75 0,9 0,6
0,7 0,8 0,5
0,65 0,4 0,8
0,6 0,3
0,55 0,2 0,9

Методические указания.

Расчет выпрямителя, работающего на емкостную нагрузку.

Выпрямители для работы на емкостную нагрузку (в этих выпрямителях сглаживающий фильтр начинается с емкости С, рис. 1) применяются во вторичных источниках электропитания (ВИЭП) малой мощности (с токами нагрузки до 1 А).

Читайте также:  Первая атомная электростанция которая дала ток

Рисунок 1 – Мостовой выпрямитель, работающий на емкостную нагрузку.

Определение электрических параметров диодов выпрямителя и трансформатора производится по формулам, приведенным в таблице 2.

Таблица 2 Формулы для расчета выпрямителя с емкостной нагрузкой.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ.

При использовании фильтра напряжение на выходе схемы выпрямления U определяется (с учетом падения напряжения на LC-фильтре) по формуле:

Значение берется из графика на рис. 2

Рисунок 2 — Графики для определения падения напряжения на дросселе фильтра.

Если в выпрямительном устройстве используется многозвенный LC-фильтр, то полученное значение умножается на соответствующее количество звеньев.

Расчет основных параметров для выбора диодов

1. В соответствии с выбранной схемой выпрямления определяются основные параметры для выбора диодов:

Iпр.ср. – среднее значение прямого тока диода, А;

Uобр.и.п. – повторяющееся импульсное обратное напряжение на диоде, В;

Iпр.и.п. – повторяющийся импульсный прямой ток через диод, А, который затем уточняется с помощью формул таблицы 2.

2. По приложению 1 выбирается тип диода с параметрами Iпр.ср.мах, Uобр.и.махи Iпр.и.мах, которые превышают соответствующие значения, определенные в п. 1. При отсутствии таких диодов можно использовать имеющиеся, соединив их параллельно или последовательно, при этом их число при параллельном соединении Nпар и последовательном Nпосл определяется по соотношениям:

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ.

Полученные значения Nпар и Nпосл округляются до ближайшего БОЛЬШЕГО ЦЕЛОГО значения, так как ЭТО КОЛИЧЕСТВО ДИОДОВ в схеме выпрямления.

Общее число диодов в схеме выпрямления:

где Kв – число вентильных элементов в выбранной схеме выпрямления (в однополупериодной Kв = 1, в двухполупериодной Kв = 2, в мостовой Kв = 4).

Таким образом, для увеличения среднего прямого тока (Iпр) используют параллельное включение диодов с выравнивающими элементами (рис. 3).

Рисунок 3 – Параллельное включение диодов.

При параллельной работе диодов из-за несовпадения их ВАХ, токи в них распределяются неравномерно (в одном из них будет преобладать средневыпрямленный ток ). Это может привести к выходу из строя одного из диодов.

Для выравнивания токов используются дополнительные элементы: для средней и малой мощности – резисторы.

Величина резисторов RВ должна быть больше дифференциального сопротивления любого из диодов, чтобы ток в ветви определял именно резистор, а не диод.

Для увеличения Uобр диоды включают последовательно с выравнивающими элементами (рис. 4).

Рисунок 4 – Последовательное включение диодов.

Для выравнивания напряжений (Uобр), в маломощных выпрямителях, последовательно включенные диоды шунтируются резисторами, сопротивления которых равны и в несколько раз меньше обратного сопротивления диода (ток резистивного делителя Iдел должен быть больше тока Iобр).

При последовательном соединении диодов они шунтируются резисторами Rш (для устранения разброса по обратному напряжению диодов), значение которых зависит от мощности диода: для маломощных диодов (Iпр.ср.мах ≤ 0,3 А) Rш = 80–100 кОм на каждые 100 В обратного напряжения; для мощных диодов (Iпр.ср.мах ≥ 5 А) Rш =10–15 кОм на каждые 100 В обратного напряжения; для диодов средней мощности Rш = 15–100 кОм.

Электрический расчет выпрямителя(с целью полученияосновных данных для расчета трансформатора и сглаживающего фильтра).

1. Активное сопротивление обмоток трансформатора, приведенное к вторичной обмотке:

где Krc – коэффициент, зависящий от схемы выпрямления и определяемый из табл. 2;

В – магнитная индукция в магнитопроводе трансформатора, Тл (для трансформаторов с мощностью до 1000 Вт при частоте сети fc = 50 Гц индукция В= 1,2–1,6 Тл, а при fc = 400 Гц индукция В = 1,0–1,3 Тл);

σ – число стержней магнитопровода (для магнитопроводов типа ШЛ и ОЛ σ = 1; типа ПЛ с обмотками на обоих стержнях σ = 2; для трехфазных трансформаторов σ = 3).

2. Дифференциальное сопротивление диодов (одного плеча схемы):

3. Активное сопротивление фазы выпрямителя r определяется из табл. 3 в зависимости от выбранной схемы выпрямления и полученных значений rтр и rдиф.

Таблица 3 Формулы для электрического расчета выпрямителя с емкостной нагрузкой.

4. Индуктивность рассеяния обмоток трансформатора, приведенная к его вторичной обмотке. При этом коэффициент 0,5 соответствует σ=2 (если σ = 1, то в этой формуле коэффициент равен 1, а не 0,5).

5. Соотношение между активным и реактивным сопротивлениями фазы выпрямителя определяется по формуле tgφ = = 2πfcLs/r, из которой находится соответствующий угол φ.

6. Расчет выпрямителя, работающего на емкостную нагрузку, основывается на методе номограмм. Определяется сначала вспомогательный коэффициент А по формуле А = Iπr/(mU) (здесь m – коэффициент пульсации выпрямляемого напряжения, берется из табл. 1), а затем коэффициенты В, D, F и Н из графиков рис. 5 – 8 по найденному значению коэффициента А.

7. Определяется уточненное значение Iпр.и.п. из табл. 2. Если оно окажется больше Iпр.и.мах выбранного диода, необходимо взять диод с большим значением тока Iпр.и.мах.

8. Определяются электрические параметры трансформатора (габаритная мощность (РГ), напряжение (U2) и токи в обмотках (I1и I2)), необходимые для расчета трансформатора (или выбора готового), по формулам из табл. 3.

9. Емкость входного конденсатора фильтра:

где КП% – коэффициент пульсации выпрямленного напряжения на входе фильтра; обычно КП% выбирается в пределах 5–15 %.

Полученное значение С округляют до ближайшего (большего) стандартного значения из номинального ряда и уточняют значение КП% по формуле:

Рисунок 5 – Зависимость коэффициента B от коэффициента A при различных значениях угла φ.

Рисунок 6 – Зависимость коэффициента D от коэффициента A при различных значениях угла φ.

Рисунок 7 – Зависимость коэффициента F от коэффициента A при различных значениях угла φ.

Рисунок 8 – Зависимость коэффициента H от коэффициента A при различных значениях угла φ.

Источник