Изчисление на захранвания
Изчисление на захранвания
По-голямата част от радиолюбители дизайни се захранва от електрическата мрежа, чрез захранващия блок. Това обикновено включва мрежов трансформатор Т1 (фиг.), А токоизправител диод VD1-VD4 оксид и голям капацитет изглаждане кондензатор С1.
Допълнително, но необходимите устройства включват SA1 превключвател предпазител FU1 и на лампа - миниатюрен нажежаема HL1 лампа, с номинално напрежение малко по-високо напрежение трансформатор вторичната (лампа гореше в nedokalom много по-дълъг живот).
Напрежение стабилизатор, ако присъства, е включена между изхода на токоизправител и товара. Напрежението на изхода обикновено е по-малко от Vout и видимо се губи енергия на стабилизатора.
Нека започнем с изчисляване на мрежовия трансформатор. Размерите и теглото му са напълно определя от силата, която трябва да даде на захранването: Pout = Vout • Iout. Ако няколко вторични намотки, е необходимо да се сумира всички консумираната мощност от всяка от намотките. За изчисляване мощността трябва да добавите индикатор за захранване на лампата Кора и мощност загуба на диоди изправителни
Pvypr = 2Unp • Iout,
където UNP - напред напрежението през диод, за силициеви диоди е 0.6. 1, в зависимост от тока. UNP може да бъде определена от характеристиките на диоди, цитирани в справките.
Захранващ трансформатор консумира енергия, малко по-висока Изчислено е, че в резултат на загубите в трансформатора. Разграничаване "мед загуба" - на серпентините за отопление по време на преминаването на ток него - е обичайната загуби, причинени от съпротивлението на намотките и "желязо загуба", причинено от действието на remagnetization на сърцевината и на вихровите токове в своята плочи връзка консумирани от мрежата за изходната мощност равно η трансформатор ефективност. Ефективността е ниско и малки трансформатори 60 е 65%, увеличаване на 90% или повече, само за силови трансформатори няколкостотин вата. По този начин,
PTR = (Pout + Кора Rvypr +) / η.
Сега може да се определи сечение на сърцевината на централния прът (преминава през бобината) при използване на емпиричната формула:
В отбелязването на магнитни данни вече са изготвени за определяне на напречното сечение. Например, Sh25h40 означава ширината на централната част на W-образни пластини 25 мм, а дебелината на възела на плоча 40 мм. Предвид Пропускането плочи една към друга и изолационен слой върху плочите, напречното сечение на сърцевината може да бъде оценена при 8. 9 cm 2. силов трансформатор рана върху него - в 65. 80 вата.
сечение на централния вал S на магнитната верига на трансформатора определя следващата важен параметър - броят на завъртанията на волта. Тя не трябва да бъде твърде малък, в противен случай увеличението на магнитната индукция, ядрения материал влиза в насищане, като по този начин драстично увеличаване на празен ход ток на първичната намотка, и формата става задължително - има големи пикове на ток по върховете на положителните и отрицателните полувълни. Значително увеличаване областта на разсейване и вибрационната плоча. В другата крайност - прекомерно броя на завъртанията на напрежението - води до излишък от мед и увеличаване на устойчивостта на активните намотки. Ние трябва да също така да намали диаметъра на проводника, за да се поберат в ликвидация магнитно поле. Детайли ще бъдат обсъдени в [1].
Броят на завъртанията на п волта на трансформатори в фабричните навити на стандартна сърцевина от W-образно плочи, обикновено се изчислява. от отношението п = (45. 50) / S, където S е взето cm2. Определяне п и се умножава с номинална намотка напрежение, се получава броя на завъртанията. За вторичните намотки на напрежението необходимо да заемат 10% от номинала, за да се позволи на напрежението в тяхното активно съпротивление.
Всички напрежения на намотките на трансформатора (UI и UII на фиг.) Са взети в ефективни стойности. стойност на напрежението амплитуда е 1.41 пъти по-високи. Ако вторичната намотка е прекратено в токоизправител мост, напрежението в изхода токоизправител Uout празен ход оказва съществено равна амплитуда във вторичната намотка. Под товар, поправеното напрежението се намалява и става равна на:
Vout = 1,41UII - 2Upr - Iout RTR.
Има RTR - съпротива от страна на трансформатора вторичната намотка. С достатъчна точност за практически цели може да се постави RTP = (0.03. 0.07) Vout / Iout, и по-малки коефициенти се приемат за по-мощни трансформатори.
След определяне на броя на навивките, е необходимо да се намери токовете в намотките. Средно ток IInd + III = Pout / UII. Активно първичния ток (поради натоварване ток) IIA = FFR / UI. В допълнение, първичната намотка потоци също реактивен "намагнетизиране" ток създава магнитен поток в ядрото, е практически равна на празен ход токов трансформатор. Неговата стойност се определя от индуктивност L на първичната намотка: Пг = UI / 2pfL.
На практика, на празен ход тока се определя експериментално - са правилно проектирани трансформатор средна и висока мощност е (0,1 0,3.) IIA. Реактивен ток зависи от броя на навивките на напрежението, намалява с увеличаване на п. За да се позволи ниско силови трансформатори ЛЛП = (0,5. 0,7) LIA. Активна и реактивна токове на първичните намотки се добавят в квадратура, така че общият първичен ток II2 = IIA2 + IIP2.
Като установи токовете на намотки, с диаметър тел трябва да се намери на базата на допустимата плътност на тока за трансформатори 2. 3 А / mm2. Изчисляване улеснява графиката, показана на фиг. [2].
Оценка на възможността за поставяне на намотките в прозореца, както следва: за измерване на височината на прозореца (ширината на бобината), определяне на броя на завъртанията на всяка намотка слой, а след това на необходимия брой слоеве. Увеличаването на броя на слоевете от диаметъра на проводник и добавяне на дебелината на изолационната дистанционните получава дебелина намотка. Дебелината на намотките не трябва да надвишава ширината на прозореца. Освен това, тъй като гъста намотка не е възможно ръчно, трябва получената увеличаването на дебелината на намотки 1,2. 1.4.
В заключение, ние представяме опростено изчисление на токоизправител (фиг.). Приемливо Средната прав ток в схема диод мост трябва да бъде не по-малко 0,5Ivyh практически избран (надеждност), диоди с голям ток. Допустимо обратно напрежение не трябва да бъде по-малко 0,71UII + 0,5Uvyh но тъй като на празен ход Vout достига 1,41UII, обратни диоди не е препоръчително да се избере по-малко от тази стойност, т.е.. Д. стойност на амплитудата на напрежението на вторичната намотка. Полезно е да се помисли също така възможните колебания в захранващото напрежение.
Амплитудата на пулсациите на изправено напрежение във волтове може да бъде оценена от опростена формула: Upuls = 5Ivyh / С Изходният ток е заместен в ампера, на капацитет C1 - в microfarads.
Както можете да видите тук, за да най-простите елементи на стабилизатора на R1, VD1 добавена емитерен повторител, монтиран на транзистора VT1. Когато по най-простия регулатор натоварване ток не може да бъде по-голям от тока на диод ценерови, тук може да надвишава тока в пъти ценерови h21E където h21E - текущото съотношение статично прехвърляне на бази транзистор в общ емитер верига. За да се увеличи тя често се използва вместо VT1 композитен транзистор. Изходното напрежение на стабилизатора е 0,6 волта, по-малко от VD1 за стабилизиране на напрежение (1.2 V за композитен транзистор).
Изчисляването на стабилизирано захранване се препоръчва да се започне с стабилизатор. Изхождайки от необходимото напрежение и натоварване ток са избрани транзистора VT1 и ценерови VD1. транзистор база ток е:
Той и изходния ток ще бъде най-простият стабилизатор за R1 и VD1 елементи. След оценка на минимална мощност напрежение Vout на токоизправител-Upuls - тя трябва да е 2. 3, дори с минимални допустими мрежово напрежение Б е по-голяма от товара изисква напрежение. На следващо място, изчисляване е описан. По-сложни верига изчисление и стабилизатори са дадени в [3].
Свързани статии