Расчет выпрямителя
Поскольку в преобладающем большинстве конструкций блоков питания используется двухполупериодный выпрямитель, диоды которого включены по мостовой схеме (рис. 7.3), о выборе его элементов здесь и пойдет речь. Рассчитать выпрямитель - значит правильно выбрать выпрямительные диоды и конденсатор фильтра, а также определить необходимое переменное напряжение, снимаемое для выпрямления с вторичной обмотки сетевого трансформатора. Исходными данными для расчета выпрямителя служат требуемое напряжение на нагрузке Uh и потребляемый ею максимальный ток Ih.
Рис 1. Электрическая схема двухполупериодного выпрямителя
При проведении расчета сначала определяем переменное напряжение, которое должно быть на вторичной обмотке сетевого трансформатора:
где В - коэффициент, зависящий от тока нагрузки (табл. 1). По току нагрузки определяем максимальный ток, текущий через каждый диод выпрямительного моста:
где С - коэффициент, зависящий от тока нагрузки (табл. 1).
| Коэффициент | Ток нагрузки, А | |||||
| 0.1 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | |
| B | 0.8 | 1.0 | 1.2 | 1.4 | 1.5 | 1.7 |
| C | 2.4 | 2.2 | 2.0 | 1.9 | 1.8 | 1.8 |
Таблица 1. Таблица определения коэффициентов В и С
Рассчитываем обратное напряжение, которое будет приложено к каждому диоду выпрямителя:
Выбираем диоды, у которых значения выпрямленного тока и допустимого обратного напряжения равны или превышают расчетные. В заключение определяем емкость конденсатора фильтра:
где Сф - емкость конденсатора фильтра, мкФ; Кп - требуемый коэффициент пульсации выпрямленного напряжения (отношение амплитудного значения переменной составляющей частотой 100 Гц на выходе выпрямителя к среднему значению выпрямленного напряжения).
Для различных нагрузок коэффициент пульсаций не должен превышать определенного значения, иначе в динамической головке или громкоговорителе будет прослушиваться фон переменного тока. Например, для питания портативных приемников и магнитофонов допустим коэффициент пульсации выпрямленного напряжения в пределах 10^(-3)-10^(-2), для усилителей ВЧ и ПЧ - 10^(-4)-10^(-3), для предварительных каскадов усилителей НЧ и микрофонных усилителей - 10^(-5)-10^(-4). Если выходное напряжение выпрямителя будет дополнительно стабилизироваться транзисторным стабилизатором напряжения, то расчетная емкость конденсатора фильтра может быть уменьшена в 5-10 раз.
