I. Расчет ФНЧ второго порядка.




Вариант 45

Задание

Спроектировать ИВП для преобразования напряжения промышленной сети в постоянное напряжение.

Дано:

– параметры напряжения сети Uвх = 220 В, f = 50 Гц,

DUвх = +15...– 20%;

– однофазная мостовая схема выпрямителя;

– фильтры (C1, L1, L2C2, C3L3C4);

– параметрический стабилизатор напряжения;

– параметры потребителя выходного напряжения: Uн=10В, Rн=600 Ом, КПвых=0,06.

 

Схема преобразования напряжения промышленной сети в постоянное напряжение (пакет Electronics Workbench):

 

 

+ ~
220 В 50 Гц
V
U2
VАC
UН
RН
VD1
VD3
VD4
VD2
VD5
Rб
C1
VАС

 

 

Требуется:

1. Определить расчетные мощности обмоток трансформатора и коэффициент трансформации n.

2. Рассчитать параметры сглаживающих фильтров (C1, L1, L2C2, C3L3C4).

3. Исследовать на компьютере (пакет EW) действие всех фильтров.

4. Выбрать по справочнику стабилитрон.

5. Рассчитать величину балластного сопротивления Rб.

6. Выбрать по справочнику диоды выпрямителя.

7. Исследовать на компьютере (пакет EW) спроектированную схему ИВП (рис.1.7). Оценить работу схемы параметром Кст.

8. Рассчитанные значения сопротивлений резисторов и емкостей конденсаторов округлить до номинальных значений, соответствующих ряду Е12 (приложение 1).

 

 

2).Расчёт параметров сглаживающих фильтров.

 

 

Рассчитаем коэффициент сглаживания:

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Фильтр C1

Выберем ёмкость из ряда Е12:

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Фильтр L1

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Фильтр L2C2

Выберем ёмкость из ряда Е12, меньшую, чем :

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

П-образный Фильтр C3L3C4

Примем :

Тогда

Рассчитаем ёмкость :

Выберем ёмкость из ряда Е12:

Рассчитаем индуктивность :

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 


 

3). Исследование на компьютере действия всех фильтров (пакет EW).

Необходимо экспериментально проверить результаты расчета фильтров путем определения и сравнения этого значения с заданным (вольтметр в режиме АС показывает действующее значение напряжения, в режиме DС – постоянное).

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Фильтр C1

Схема включения:

Расчёт по формуле:

Полученный коэффициент пульсации на 0.002 больше расчётного значения.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Фильтр L1

Схема включения:

Расчёт по формуле:

Полученный коэффициент пульсации равен расчетному значению.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Фильтр L2C2

Схема включения:

Расчёт по формуле:

Полученный коэффициент пульсации на 0.01 меньше расчётного значения.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

П-образный Фильтр C3L3C4

Схема включения:

Расчёт по формуле:

Полученный коэффициент пульсации на 0.007 меньше расчётного значения.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------


 

4).Выбор стабилитрона

Выберем по справочнику стабилитрон:

Д814В – стабилитрон кремниевый сплавный

 

5).Величина балластного сопротивления:

Округлим значение по ряду Е12: 150 Ом

6).Выбор диодов для мостовой схемы выпрямителя

Выберем по справочнику диоды:

Д223:


 

Исследование работы спроектированной схемы ИВП

– 1). При номинальном напряжении сети 220 В

 

 


– 2).При минимальном значении напряжения сети 176 В

 

 


– 3).При максимальном значении напряжения сети 253 В

 

 


Найдём коэффициент сглаживания фильтра:

 


 

Вариант 45

Задание

Спроектировать и исследовать на компьютере активные фильтры нижних и верхних частот второго порядка с максимально плоской характеристикой.

Дано:

- f0 = 35 кГц – частота среза

- К0 = 50 – коэффициент усиления в полосе пропускания;

- – коэффициент затухания;

- n = 40 д Б/дек – наклон ЛАЧХ в полосе ограничения.

 

I. Расчет ФНЧ второго порядка.

Схема ФНЧ второго порядка:

R3
Uвых
Uвх
ОУ
-
+
C1
R1
R2
C2

   

 

 


-1).Зададимся ёмкостью С2 = 500 пФ

-2).Рассчитаем значения С1, R1, R2 и R3

Округлим по ряду Е12: Ф

Округлим по ряду Е12:

Округлим по ряду Е12:

Округлим по ряду Е12:

-3).Проверим значения частоты среза f0 и усиления k0

Полученное значение отличается от заданного менее чем на 10%.

Полученное значение отличается от заданного менее чем на 10%.

-4). Рассчитаем коэффициент усиления k0 в децибелах для построения ЛАЧХ

-5). Определить параметры операционного усилителя – ОY.

-6). Наберём на компьютере (пакет EW) схему рассчитанного ФНЧ и исследуем его работу.

Экспериментальный

При f0 = 32.7 кГц

Получаем, что экспериментальные данные отличаются от исходных менее чем на 15%, значит ФНЧ спроектирован верно.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-12 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: