Супер Дока | SDoka.ru - Сайт мастеров и рукодельников

 
    
» » Расчет сглаживающего конденсатора в сетевом выпрямителе.
Категории


Расчет сглаживающего конденсатора в сетевом выпрямителе.
  Категория: Электрические схемы  Автор: max0073

  


++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
Входной выпрямитель является неотъемлемым элементом большинства преобразователей, питающихся от переменного сетевого напряжения. После диодного моста напряжение на конденсаторе будет иметь вид пилы, верхняя точка которой равна амплитудному напряжению сети (минус падение напряжения на диодах моста, что несущественно для устройств, питающихся от 220В), а нижняя зависит от емкости конденсатора и тока потребления нагрузки выпрямителя. В этой статье приведен пример расчета емкости сглаживающего конденсатора выпрямителя. Более полная информация приведена в статье А.И. Колпакова.

Расчет сглаживающего конденсатора в сетевом выпрямителе.


В качестве примера приведен расчет конденсатора для реального преобразователя, разработка которого была доведена до практического воплощения, Pвых=1200Вт (выходное напряжение 60В, ток 20А, КПД около 90%)



Исходные данные для расчета:

Uвх = 220В (напряжение сети)

f = 50Гц (частота сетевого напряжения)

Задаваемые параметры:

Umin =260В (минимальное напряжение - задается минимальное значение пилообразного напряжения на конденсаторе)

Iнагр = 5.13А (ток потребления нагрузки выпрямителя, если известна мощность нагрузки, то ток можно вычислить как I=Pвх/Uмин, в моем случае Pвх=Pвых/КПД, т.е I=(1200/0.9)/260=5.13А )

Вычисляется время заряда конденсатора (в течение которого ток потребляется от сети). Так как напряжение изменяется по синусоидальному закону, используем для расчета формулу тригонометрии:

t(зар) = (arccos(Umin/Umax))/(2*pi*f)

Для синусоиды Umax = Uвх*1.41=220*1.41= 310 В (амплитудное сетевое напряжение), т.е.

t(зар) = (arccos(260/310))/(2*3.141*50) = 0.00183 c

Вычисляется время разряда конденсатора:

t(раз) = T-t(зар)

в двухполупериодном выпрямителе T = (1/f)/2 = 1/50/2=0.01с (частота сети в двухполупериодном выпрямителе удваивается)

t(раз) = 0.01-0.00183 = 0.0082 с

Находится емкость конденсатора, на которой за время t(раз) при токе нагрузки Iнагр напряжение с Umax уменьшится до Umin:

C = Iнагр*dt/dU,

в нашем случае dt это t(раз), а dU является разница (Umax-Umin)

C = 5.13*0.0082/(310-260) = 0.00084Ф = 840 мкФ

Находим пиковый зарядный ток:

Ipic = C*dU/dt,

где dU = Umax-Umin, а dt - это время заряда конденсатора, т.е. t(зар)

Ipic = 0.00084*(310-260)/0.00183 = 23А

Находим среднеквадратичное значение импульсного тока через конденсатор по формуле:

Irms = √(I(зар)²+I(разр)²),

где I(зар)-среднеквадратичный ток через конденсатор на цикле заряда, а I(разр) - среднеквадратичный ток через конденсатор на цикле разряда.

Считаем, что ток заряда конденсатора имеет треугольную форму, тогда

I(зар) = Ipic*√((t(зар)/T)/3) = 23*√((0.00183/0.01)/3) = 5.7A

На интервале разряда через конденсатор течет ток нагрузки, поэтому

I(разр) = Iнагр*t(раз)/T = 5.13*0.0082/0.01 = 4.2А

Итак, Irms = √(5.7²+4.2²) = 7.1А

Полученное Irms используется при выборе конденсатора (для электролитических конденсаторов обычно указывается допустимое значение импульсного тока для частоты 100Гц). Если у выбранного конденсатора допустимое значение импульсного тока меньше, необходимо набирать конденсаторы с меньшей емкостью и соединять в параллель исходя из условия: суммарная емкость не меньше рассчитанной, а ток, приходящийся на каждый из конденсаторов (ток по конденсаторам с одинаковой емкостью разделится равномерно), не более допустимого.



Расхождение теоретического расчета с практикой.

В заключение скажу, насколько вышеизложенная теория разошлась с практикой, и решайте сами, стоит ли применять эту методику.

Суммарная реальная емкость конденсаторов в моем преобразователе составила 1020мкФ, при этом измеренные осциллографом параметры были следующие:

Umin равнялось примерно 265-275В (близко к расчетному)

t(зар) составляло около 3мс (приличная погрешность - по расчету 1.8мс, а учитывая, что емкость выше расчетной, должно быть еще меньше)

Ipic составило 21А (близко к расчетному)скачать dle 10.6фильмы бесплатно

Источник - http://trzrus.narod.ru



++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
-----------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------

Так же смотрите в данной категории:

  • Расчет полевого транзистора
    Расчет полевого транзистора при работе на индуктивную нагрузку.В статье предлагается вариант расчета полевого транзистора с изолированным затвором при работе на индуктивную нагрузку в ключевом режиме. Формулы взяты из разных источников, и применены к реальной разработке. Скажу одно, что по этим формулам я считал, схема работает (на данный момент их жужжит 250 штук, за два года 5 случаев пробоя транзисторов, причина отказа в двух случаях однозначно внешняя - короткое замыкание по выходу , в остальных неизвестна - может, броски напряжения в сети, брак компонентов и т.п. ). Короче, рассказываю свой конкретный опыт, и в нем возможны ошибки, которые себя в данном случае не проявили.
  • Отогрев авто своими руками
    Если зима застала вашу ласточку в расплох, и она отказалась заводится? Тогда это статья для вас. Для начала, если все же морозы настигли вас ночью, когда вы спали, и машину забыли поставить на прогрев, а утром выйдя и пытаясь завести машину, но стартер даже не прокручивает двигатель... Не пытайтесь прикуривать, через замерзший аккумулятор! Этим вы попросту потеряете время. И так, что нужно чтобы отогреть авто за 20 минут, без вызова специалистов, которые сдерут с вас последнюю шкуру.
  • Как установить межкомнатную дверь
    Делая ремонт в квартире, каждый хозяин старается свести до минимума расходы, связанные с покупкой материалов и оплатой работы строителей. Экономия доводит до того, что мужчина сам берет в руки инструмент и приступает к выполнению элементарных работ. Профессиональные строители утверждают, что процессом должны заниматься опытные специалисты, это не так. При желании, самому установить межкомнатные двери может каждый человек, владеющий знаниями о ножовке, молотке, стамеске.Как установить межкомнатную дверь? Процесс замены проводится в два этапа:
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем. Так же Вы можете войти с помощью соц. сетей Вконтакте и Одноклассники

   8-01-2018, 15:51Просмотров: 1 026Комментариев: 0
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Sitemap