Условие:
Однофазный мостовой выпрямитель питается от сети переменного тока
UС =110 В, fС = 400 Гц и снабжен Г- образным индуктивно-емкостным фильтром.
Выпрямленное напряжение Ud = U0 = 12 В; номинальная мощность нагрузки Pd = PН = 60 Вт;
коэффициент пульсаций КПУЛЬС = 3 % =0,03.
Порядок действий:
1. Начертить схему выпрямителя с фильтром, на которой обозначить напряжения и токи в обмотках трансформатора, вентилях и нагрузке. Указать полярность выходных клемм.
2. Рассчитать необходимые параметры и выбрать тип вентилей при условии работы выпрямителя на заданную активную нагрузку. Индуктивностью и сопротивлением обмоток трансформатора пренебречь.
3. Определить расчетную мощность, напряжение вторичной обмотки и коэффициент трансформации трансформатора. Вентили считать идеальными.
4. Рассчитать амплитуды тока и напряжения при работе выпрямителя без фильтра и начертить в масштабе временные диаграммы тока и напряжения на нагрузке.
5. Рассчитать параметры сглаживающего фильтра, который обеспечит допустимый коэффициент пульсаций напряжения на нагрузке.
6. Указать на схеме выпрямителя тип вентилей, параметры элементов фильтра, мощность и коэффициент трансформации трансформатора.
Решение:
Нарисуем схему выпрямителя (рис. 1).
Определим действующее значение напряжения на вторичной обмотке трансформатора
U2 = 1,11∙ Ud =1,11∙ 12 = 13,2 В;
среднее значение тока через нагрузку:
Id = Pd / Ud.= 60/12 = 5 A;
сопротивление нагрузки
RН = Ud / Id = 12/5 = 2,4 Ом;
обратное напряжение на диоде равно амплитуде напряжения вторичной обмотки трансформатора
Udm...= U =2∙ U =2∙ 13,2 = 18,7 В;