контрольная (2). Контрольная работа по курсу Силовая электроника

• Название: Контрольная работа по курсу Силовая электроника
• Дата: 25.10.2018
• Размер: 60.53 Kb.
• Имя файла: контрольная (2).docx
• Тип: Контрольная работа; #54494

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РЯЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра ПЭл

Контрольная работа по курсу

«Силовая электроника»
Тема: Расчёт стабилизированного источника напряжения.

Выполнил: студент группы №5024

Васильев А.А

Проверил: доцент Верещагин Н.М

Рязань 2018

Исходные данные:

Тип	F,Гц	Uвх±10%, В	Ud, В	Id, А	Kст	ε, %	t, °С
Непрер	50	12	12-18	0,5	87	0,05	-10/+40

1. Расчёт стабилизатора:

Выбираем микросхему К142ЕН12 представляющую из себя регулируемый стабилизатор положительного напряжения от 12 до 18 В. Стабилизатор допускает работу с током нагрузки до 0.5 А. 


Рис.1 Компенсационный высоковольтный стабилизатор с регулируемым выходным напряжением
Электрические параметры схемы:

Uос, В	Uпд, В	Kнu, %/В	Iн max, A	Uвых, В	С, мкФ
1,2	3,5	0,02	1,5	1,2-57	10

Рассчитаем входное напряжение:
U_вхmin= U_пд+ U_{d max}
U_{вх min}= 3,5+18=21,5 В


Рассчитаем номинальное напряжение:
U_{вх min}=U_ном – 0,1U_ном=0,9U_ном



Из формулы следует, что:

U_ном=U_{вх min}/0,9
U_ном=21,5/0,9=23,8 В
Рассчитаем U_max на стабилизаторе:
U_maxст=U_ном + 0,1U_ном=1,1·U_ном
U_maxст=1,1·23,8=26,18 В
Рассчитаем коэффициент стабилизации:
К_ст=100/U_вх·K_нu
К_ст=100/12·0,02=416,6
Рассчитаем коэффициент пульсаций на входе стабилизатора:
ε_вх=К_ст·ε_вых
ε_вх=416,6·0,05=20,83%
2. Расчёт делителя напряжения (R1, R2)

Зададим ток делителя равный I_дел=2 мА

Рассчитаем резистор R1:
R1=Uос/I_дел
R1=1,2/2*10^-3=0,6 кОм
Рассчитаем резистор R2:
U_R2=U_вхmах– U_R1 / I_дел
R2=U_вхmах– U_R1 / I_дел
R2=12-0,6/2*10^-3=11,7 кОм
Сделаем проверку делителя напряжения:
U_{вых mах}=(R1+R2)·I_дел
U_{вых mах}=(0,6+11,7)· 2= 24,6 В

3. Выбор и расчёт фильтра:



Рассчитаем ёмкость фильтра:
С_ф=I_н·Т_п / 2·ε·U_{вых ф}= I_н / 2·ε·U_{вых ф}·m·f_c
U_{вых ф}=U_ном=23,8 В

m=2
С_ф=1,5/2·0,05·23,8·2·50=0,006=6000 мкФ
Рассчитаем коэффициент А:
А=π·r_вн/m·R_н



R_н=14/0,3=46,6 Ом

r_вн=10 Ом
А=3,14·10/2·46,6=0,337

Основные параметры схем работающих на ёмкостную нагрузку берём из учебного пособия Китаев В.Е., БокуняевА.А. «Расчёт источников электропитания устройств связи»:

В≈ 1,13

D≈ 2,08

F≈ 5,4

H≈ 770

Отсюда следует, что:
С_ф=Н/r_вн·ε
С_ф=770/10·0,05=1540 мкФ
Основные параметры схемы работающие на активно-ёмкостную нагрузку:
U₂/U₀=B

Из формулы следует, что:
U₂=U_ном·B
U₂=23,8·1,13=26,9 B
I₂/I₀=0,707·D

Из формулы следует, что:
I₂=I_d·0,707·D
I₂=0,5·0,707·2,08=0,73 A
I_{пр max}/I₀=0,5·F



Из формулы следует, что:
I_{пр max} =I_d·0,5·F
I_{пр max} =0,5·0,5·5,4=1,35 A
U_{обр VD}/U₀=1,41·B



Из формулы следует, что:
U_{обр VD} = U_ном·1,41·В
U_{обр VD} =23,8·1,41·1,13=37,92 В
Согласно параметрамI_{пр max}и U_{обр VD} выбираем выпрямительный диод 1N4001.
Рассчитаем коэффициент трансформации трансформатора:
r_вн=10 Ом

I_d=0,5 А

Ur_вн=r_вн·I_d
Ur_вн=10·0,5=5В
U_хх=U₂+Ur_вн
U_хх=26,9+5=31,9 В
n=U_хх/U_вх
n=31,9/12=2,658