Главная/

Радиоэлектроника, компьютеры и периферийные устройства. /

Расчет различных электрических цепей

3. РАСЧЁТ СГЛАЖИВАЮЩИХ ФИЛЬТРОВ

ТИПА LC

Исходные данные для расчета приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Расчётные данные

Определим ёмкость конденсатора на входе фильтра, которая обеспечит пульсацию не превышающую 10% , при условии, что фильтр подключен к мостовому выпрямителю:

,                (3.1)

      где: - в микрофарадах, мкФ;

           - в миллиамперах,  мА;

           - в вольтах, В.

                мкФ

Из ряда номинальных ёмкостей выбираем значение равное 510 мкФ. Напряжение на конденсаторе должно быть в 1.5 раза больше .

На этом основании выберем конденсатор К50-3-60В-510мкФ 10%.

Уточним коэффициент пульсации на входе фильтра:

      ,               (3.2)

Определим коэффициент сглаживания, который должен обеспечивать фильтр:

 ,                  (3.3)

Коэффициент сглаживания каждого звена двухзвеньевого фильтра определяем по формуле:

 ,                   (3.4)

Определяется равенство:

 ,        (3.5)

Зададим значения емкостей конденсаторов  и равными 22 мкФ. По значению ёмкостей и максимального рабочего напряжения выбираем конденсаторы К50-3-60В-22мкФ 10%.

Из (3.5) определим значение :

             ,

            Гн

т.к.  то .

Расчитаем конструктивные параметры дросселей. Выходными данными для расчета являются индуктивности дросселей  и значения выпрямленного тока.

Ширина среднего стержня определяется по формуле:

 ,              (3.6)

где: - в см;

     - в Гн;

     - в А.

    см

Выберем из справочника стандартные пластины типа ШI со следующими параметрами:

       ширина среднего

       стержня          - 2.8 см;

       высота окна      - 4.2 см;

       ширина окна      - 1.4 см.

Площадь окна находим по формуле:

 ,                 (3.7)

где: - ширина, см;

     - высота, см.             

           кв.см

Вычислим количество витков обмотки каждого дросселя:

 ,                (3.8)

где: - площадь окна а кв.мм;

      - коэффициент заполнения

          окна медью равный 0.27;

      - плотность тока равная 2А.кв.мм;

           - выпрямленный ток в А.

Находим диаметр провода обмотки дросселя:

 ,                (3.9)

          мм

Из справочника выбираем диаметр провода  равный 0.75мм (допустимый ток 0.884 А).

Вычисляем площадь сечения дросселя:

 ,             (3.10)

где: - в кв.мм;

     - в Гн;

     - в А;

     - магнитная индукция сердечника

         равная 0.8 Тл.

       кв.см

Расчитаем толщину набора сердечника дросселя:

 ,                    (3.11)

           см

Для избежания насыщения сердечника дросселя между ярмом и сердечником делают воздушный зазор. Поскольку магнитный поток дважды проходит через зазор, то толщина немагнитной прокладки (из бумаги или картона)равна .

 ,            (3.12)

где: - в А;

     - в Тл;

      - в см.

см

Подсчитаем среднюю длину витка обмотки:

 ,              (3.13)

     см

Вычислим активное сопротивление обмотки дросселя:

 ,               (3.14)

где:  - в см;

     - в мм;

     - в Ом.

   Ом

Сопротивление двух последовательно соединенных дросселей равно:

 ,                 (3.15)

          Ом

Подсчитаем спад напряжения на активном сопротивлении дросселей:

 ,              (3.16)

    В