Реферат: Задание на курсовую работу 2 3

Реферат.

Курсовая работа содержит 11 листов, 1 рисунок, 1 схему, использовано 3 источника литературы.

Перечень ключевых слов: диод, выпрямленный ток, напряжение, транзистор, конденсатор, резистор.

Цель работы: получение и закрепление материала.

Область применения : учебные цели.

Эффективность : повышения качества знаний.

Содержание.

Стр.

1. Задание на курсовую работу 2

2. Реферат 3

3. Введение 5

4. Расчетная часть 6

5. Заключение 11

6. Список использованной литературы 12

Введение.

Производство и распределение электрической энергии в основном осуществляется на переменном токе. Для преобразования переменного тока в постоянный в настоящее время почти исключительно применяются полупроводниковые преобразователи электрической энергии – выпрямители.

Значительный прогресс в преобразовательной технике связан с созданием силовых полупроводниковых вентилей. Высокие электрические параметры, малые габариты и масса, простота конструкции и обслуживания, высокая эксплуатационная надежностьполупроводниковых вентилей позволяет широко использовать их в схемах преобразования переменного тока в постоянный.

Расчетная часть.

Рассчитаем силовой трансформатор. Силовой трансформатор должен иметь всего две обмотки – сетевую и повышающую.

Найдем мощность, снимаемую с повышенной обмотки. С учетом потерь на вентилях и сглаживающем фильтре напряжение, снимаемое с вторичной обмотки трансформатора, должно примерно на 20% превышать значение выпрямленного напряжения. Поэтому:

PII = 1,2 U0* I0=1,2 * 700 * 20 = 16,8 кВт.

Принимаем К.П.Д. силового трансформатора η=70%, находим

мощность, потребляемую выпрямителем от сети:

P = = = 24 Ва.

Определяем площадь сечения сердечника трансформатора:

S = √P = √24 = 4,9 см2 .

Размеры Ш-образных пластин сердечника:

a = 0,9 √S = 0,9 √4,9 = 2 см.

c = 1,1√S= 1,1√4,9 = 2,4 см.

Предварительно выбираем сердечник типа Ш = 20 × 24.

Для трансформатора SN = 60, откуда

N = = = 12,2 витка / в.

Находим число витков каждой обмотки трансформатора:

W1 = 127 * N = 127 * 12,2 = 1613 витков;

W2 = 93 * N = 93 * 12,2 = 1135 витков.

Напряжение на каждой половине повышающей обмотки трансформатора:

U= U= 1,2 U0= 1,2 * 700 = 840 В,

следовательно,

W= W= 720 * 12,2 = 3660 витков.

Ток в обмотке W1 при подключении к сети 220 В

I= = ≈ 0,11 А.

Диаметр провода обмоток (без изоляции) равен: для сетевой обмотки

W1 на 220 В:

d1 = 0,8 = 0,27 мм,

для повышающей обмотки:

d2 = 0,8 = 0,8 = 0,11 мм.

Выберем тип вентилей. Обратное напряжение на вентиль для однофазной мостовой схемы с нагрузкой емкостного характера составляет:

Uобр = 1,5 * 1,2 U0 = 1,5 * 1,2 * 700 = 1260 В.

Среднее значение тока вентиля для данной схемы состовляет:

Iср = 0,5 * I0= 0,5 * 0,02 = 0,01 А.

Т.к. нет диодов, допускающих заданое обратное напряжение, то используем последовательное включение диодов, в каждое плечо моста последовательно два диода типа Д217 с параметрами:

Uобр доп = 1600 В ≥ 1260 В;

Iср доп = 0,05А > 0,01А.

Расчитаем сглаживающий фильтр. Определяем емкость конденсатора на входе фильтра, обеспечивающего пульсацию выпрямленого тока не более 10 %. Для мостовой схемы:

Сф1 = = = 0,7 мкФ.

По каталогу выбираем стандартный электролитический конденсатор типа КЭГ – 2, емкостью 5 мкФ на 1000 В, в количестве 2 штук и ставим их последовательно. Уточняем коэффициент пульсации на входе транзисторного фильтра:

Кп. вх = % = = 1,71%.

Расчитаем элементы схемы транзисторного фильтра. Транзистор, работающий в схеме сглаживающего фильтра, должен иметь максимальный ток коллектора Iк. макс. доп ≥ 2 I0.

Для рассчитываемой схемы можно использовать, например, транзистор типа П4А:

Iк.макс. доп. = 5А ≥ 2I0 = 2 * 0,02А = 0,04А.

Параметры транзистора типа П203:

В=5; α=0,95; Uк. э. макс. доп. = 35 В; Iк0 < 0,4 мА.

Величина сопротивления R1 обычно составляет 80-100 Ом. По таблице выберем резистор с сопротивлением R1 =100 Ом. Мощность, рассеиваемая резистором R1 :

PR1 = I20 * R1 = (0,02)2 * 100 = 0,04 Вт.

В качестве сопротивления R1 может быть использован резистор типа МТ-0,125.

Емкость С2 находим по формуле:

C2 = 0,5 = 0,5 = 50 мкФ.

Принимаем C2 = 50 мкф, причем рабочее напряжение конденсатора С2:

Uраб. = 1,5 * I0* R1 =1,5 * 0,02 * 100 = 3 В.

Под наши данные подходит малогабаритный электролитический конденсатор типа ЭТО-1, 50 мкФ на 15 В.

Сопротивление нагрузки Rн можно определить:

Rн = = = 35000 ом.

Сопротивление коллекторного p–n — перехода принимаем равным r ≈ 104 ом.

Напряжение на участке коллектор-эммитер может быть найдено по формуле:

Uк. э. =(0,3 — 0,7) Uк. э. макс. доп.,

но не должно превышать 16-20 В. Для нашего примера можно принять

Uк. э =17,5 В.

R2 ≈ ;

R2 ≈ ≈ 522 ком.

Учитывая, что через резистор R2 =100 Ом проходит незначительный ток базы транзистора, мощность, рассеиваемая резистором R2, может быть минимальной. В качестве сопротивления R2 выберем резистор типа МЛТ -0,25. По таблице выбираем резистор с сопротивлением R2 = 560 ком.

Коэффициент сглаживания транзисторного фильтра определим по формуле:

q ≈ .

Конденсатор CФ3 на выходе транзисторного фильтра обычно имеет

такие же параметры, что и конденсатор на входе, т.е. CФ3 =5 мкФ с рабочим напряжением 1000 В.

q ≈ ≈ 173.

Коэффициент пульсации на выходе фильтра составит:

Кп. вых. = == 0,01 %.

Значение коэффициента пульсации на выходе фильтра не превышает заданного (0,01% < 0,1%).

Определим падение напряжения постоянного тока на фильтре:

ΔUФ = I0* RФ .

Где Rф – сопротивление фильтра постоянному току

Rф = R1 + .

Следовательно,

∆Uф = 0,02 (100 + ) =20 В.

Составим принципиальную схему рассчитаного выпрямителя с фильтром:

Заключение.

В данной курсовой работе произведен расчет однофазной мостовой схемы выпрямления, показаны кривые выходного напряжения, выходного тока, кривые тока и напряжения на вентиле В1 и В2, принципиальная схема выпрямления.

Список использованой литературы.

1. Б.С. Гершунский, Расчет основных электронных и полупроводниковых схем в примерах. – Киев: Из – во Киевского университета, 1968. – 21 с.

2. Е.И. Беркович, В.Н. Ковалев, Ф.И. Ковалев, и др., Полупроводниковые выпрямители. – Москва: Энергия, 1978. – 65с.

3. И.М. Чиженко, В.С. Руденко, В.И. Сенько, Основы преобразовательной техники. Учебное пособие для специальности «Промышленная электроника». – Москва: Высшая школа, 1974. – 62с.