РАСЧЁТ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ

Задача № 1. Рассчитать параметры однофазного однополупериодного выпрямителя, работающего на активную нагрузку. В состав выпрямителя входят идеальный трансформатор и диоды. Величина действующего значения напряжения питающей сети U1=127 В, среднего значения выпрямленного напряжения Ud= 110 В и среднего значения выпрямленного тока
Id=0, 25 А. Частота питающего напряжения fс равна 50 Гц.

Рис.1. Схема однополупериодного выпрямителя
Определим действующее значение напряжения вторичной обмотки:
U2 = π/√2* Ud = 2, 22* 110 = 244, 4 B.
Коэффициент трансформации, как отношение напряжения обмотки высшего напряжения к напряжению обмотки низшего напряжения Л1.стр.37:
n= U_2/U_1 = 244,4/127 = 1, 924
Активное сопротивление нагрузки:
Rн= U_d/I_d = 110/0,25 = 440 Ом.
Мощность, потребляемая нагрузкой:
Pd = Ud*Id = 110*0, 25 = 27, 5 Вт


Действующее значение тока нагрузки и вторичной обмотки трансформатора:
I2 = π/2*Id = 1, 57*0, 25 = 0, 393 А.
Действующее значение тока первичной обмотки повышающего трансформатора:
I1 = I2*n = 0, 393*1, 924 = 0, 755 A.
Габаритная мощность первичной обмотки: S1 = U1*I1 = 127*0, 755= 95, 885 ВA.
Габаритная мощность вторичнойобмотки: S2 = U2*I2 = 244,4*0,393 = 96, 049 ВA.
Габаритная мощность трансформатора:
Sтр = 〖S_1+S〗_2/2 = (95,885+96,049)/2 = 95, 967 ВА.
Соотношение между мощностью в нагрузке и габаритной мощностью трансформатора:
S_г/P_d = (95,967 )/27,5 = 3, 49
Расчётные параметры трансформатора, по которым он проектируется или выбирается из электротехнических каталогов, следующие: U1 = 127 В;
I1 = 0, 755 A; U2 = 244, 4 B; I2 = 0,393 А; n = 1,924; Sтр = 95,967 Вт.
Определим максимальное обратное напряжение на вентиле:
Uобр.max = π*Ud = 3,142*244, 4 ≈ 768 В.
Определим среднее значение тока вентиля:
Ia = Id = 0, 25 A.
В соответствии с расчётными данными выбираем диод КД105Г, для которого U обр.max = 800 В > 768 B, Ia.max= 0, 3 A > Ia = 0, 25 A.









Рис.2.Графики напряжений и тока в схеме однополупериодного выпрямителя