Для схемы Рис.2 выбрать коэффициент трансформации и тип стабилизатора

Семинар по электронике - выпрямитель.

Номинальное напряжение нагрузки U_н=12В

Номинальная мощность нагрузки Р_н=1Вт

Номинальный коэффициент пульсации К_п=10%

Для схемы Рис.1. определим номиналы элементов схемы

Рис.1. Схема двухполупериодного выпрямителя.

Определим сопротивление нагрузки

R2 = 144 Ом

R1 = 5 Ом (приблизительно 3- 5% от R2 и округляем до целого)

I_н= 0,083 А

Определим ΔU =1,2 В

За время Δt= 10мсек конденсатор заряжается до U_мак.= 12+0,6 В и разрежается до U_мин=12-0,6 В. Будем считать, что время разряда равно 7мсек (приблизительно 2/3 от Δt) тогда получим

exp(-7*10^-3/(R2*C1)) = U_мин/ U_мак

Получим C1 *R2 =7*10^-2

C1 = 486мкФ

Округляем в сторону уменьшения до десятков

С1 = 480мкФ

Определим коэффициент трансформации трансформатора (T1 берем из Place Basic TRANSFORMER 1P1S и меняем шкалу на 100:1 (пока не выбрали)).

Для получения U_мак.= 12,6 В нужно обеспечить действующее значение напряжения равное U_д= (12,6 + I_н*R1 +2*1,25)/

где 2*1,25 – прямое падение напряжения на паре диодов плеча моста.

Получим U_д=11В

Тогда соотношение витков обмоток будет 100:5. Устанавливаем в схеме в свойствах трансформатора.

Выбор диода

Диод для схемы берем из Place Diode далее DIODES_VIRTUAL.

Номинальные параметры:

Обратное напряжение U_д.обр.=2*12,6 =25,2 (В) (что два диода последовательно не учитываем из-за значительного разброса).

Прямой ток 0,083 (А)

Прямой кратковременный (импульсный) ток I_и= U_мак/R1_.= 2,5 (А)

Предельные параметры определяем по пятикратному запасу по отношению к номинальным параметрам

U_{д.обр.макс}=125 (В)

I_{пр.макс}=0,4 (А)

I_и.макс.=12 (А)

Отправляемся на сайт chipdip.ru и выбираем ближайший диодный мост (сборка в виде микросхемы) нам подойдет мост B1S[DB-1MS]. Его характеристики из документации:

Максимальное постоянное обратное напряжение, В

100

Максимальное импульсное обратное напряжение, В

120

Максимальный прямой(выпрямленный за полупериод) ток, А

0.5

Максимальный допустимый прямой импульсный ток, А

Максимальный обратный ток, мкА

Максимальное прямое напряжение, В

1.1

при Iпр, А

0.5

Для схемы Рис.2 выбрать коэффициент трансформации и тип стабилизатора.

Рис.2. Схема двухполупериодного выпрямителя со стабилизатором напряжения.

Выбираем стабилизатор по величине U_н. Стабилизатор берем из Place Power Component далее VOLTAG_REGULATOR. Стабилизатор имеет обозначение LM78XX для положительной полярности и LM79XX для отрицательной полярности напряжения. Числом ХХ обозначено выходное стабилизированное напряжение. Для работы стабилизатора нужно иметь запас напряжения питания со стороны входа стабилизатора не менее 1,5 вольта. Для этого повысим коэффициент трансформации до величины 100:6. При этом напряжение на входе стабилизатора увеличится на 2,2 вольта (действующее значение). Этого запаса напряжения достаточно для поддержания напряжения нагрузки при ее изменении.