Поскольку в преобладающем большинстве конструкций блоков питания
используется двухполупериодный выпрямитель, диоды которого включены
по мостовой схеме (рис. 1), о выборе его элементов здесь и пойдет
разговор. Рассчитать выпрямитель - значит правильно выбрать выпрямительные
диоды и конденсатор фильтра, а также определить необходимое переменное
напряжение, снимаемое для выпрямления с вторичной обмотки сетевого
трансформатора. Исходными данными для расчета выпрямителя служат:
требуемое напряжение на нагрузке (Uн)
и потребляемый ею максимальный ток (Iн).
Расчет ведут в таком порядке:
1. Определяют переменное напряжение, которое должно быть на вторичной
обмотке сетевого трансформатора:
U2
= B Uн,
где: Uн - постоянное напряжение на
нагрузке, В;
В - коэффициент, зависящий от тока нагрузки, который определяют
по табл. 1.
Коэффициент |
Ток
нагрузки, А |
0,1 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1,0 |
В |
0,8 |
1,0 |
1,9 |
1,4 |
1,5 |
1,7 |
С |
2,4 |
2,2 |
2,0 |
1,9 |
1,8 |
1,8 |
2. По току нагрузки определяют максимальный ток, текущий через
каждый диод выпрямительного моста:
Iд
= 0,5 С Iн,
где: Iд - ток через диод, А;
Iн - максимальный ток нагрузки, А;
С - коэффициент, зависящий от тока нагрузки (определяют по табл.
1).
3. Подсчитывают обратное напряжение, которое будет приложено к
каждому диоду выпрямителя:
Uобр
= 1,5 Uн,
где: Uобр - обратное напряжение, В;
Uн - напряжение на нагрузке, В.
4. Выбирают диоды, у которых значения выпрямленного тока и допустимого
обратного напряжения равны или превышают расчетные.
5. Определяют емкость конденсатора фильтра:
Сф
= 3200 Iн
/ Uн
Kп,
где: Сф - емкость конденсатора фильтра,
мкФ;
Iн - максимальный ток нагрузки. A;
Uн - напряжение на нагрузке, В;
Kп - коэффициент пульсации выпрямленного
напряжения (отношение амплитудного значения переменной составляющей
частотой 100 Гц на выходе выпрямителя к среднему значению выпрямленного
напряжения).
Для различных нагрузок коэффициент
пульсаций не должен превышать определенного значения, иначе в динамической
головке или громкоговорителе будет прослушиваться фон переменного
тока. Для питания портативных приемников и магнитофонов, например,
допустим коэффициент пульсации выпрямленного напряжения в пределах
10-3...10-2, усилителей ВЧ и ПЧ - 10-4...10-3,
предварительных каскадов усилителей НЧ и микрофонных усилителей
- 10-5...10-4. Если выходное напряжение выпрямителя
будет дополнительно стабилизироваться транзисторным стабилизатором
напряжения, то расчетная емкость конденсатора фильтра может быть
уменьшена в 5...10 раз.
|