Расчет силового трансформатора.

Исходными данными для расчёта трансформатора являются напряжение U_н на нагрузке R_н, ток I_н через нее, напряжение питания U_п и частота сети f.

4.1. Нахождение габаритной мощности трансформатора P_г.

Она равна в общем случае сумме мощностей всех вторичных обмоток трансформатора

P_г = U₂ · I₂ + U₃ · I₃ + … + U_n · I_n.

При наличии только одной вторичной обмотки габаритная мощность P_г вычисляется по формуле

P_г = U_н · I_н =8*0,4* =3,2мВт.

4.2. Мощность первичной обмотки при КПД трансформатора 90%, что характерно для трансформаторов небольших мощностей, вычисляется по формуле

4.3. Определение площади поперечного сечения магнитопровода трансформатора S.

Мощность из первичной обмотки во вторичную передается через магнитный поток в магнитопроводе. Площадь поперечного сечения магнитопровода сердечника трансформатора зависит от мощности и возрастает при её увеличении. Для сердечника из нормальной трансформаторной стали площадь поперечного сечения S рассчитывается по эмпирической формуле

где S- , -Вт

4.4. Определим число витков w₁, приходящихся на 1 В первичной обмотки

4.5. Определим число витков w2, приходящихся на 1 В вторичной обмотки

витков

где K находится по таблице1.

Таблица1– Значение коэффициента К, в зависимости от мощности

4.6. Определим общее число витков вторичной обмотки трансформатора

W₂ = w₂ · U_н = 1000*8=8000 витков.

4.7. Определим общее число витков первичной обмотки трансформатора

W₁ = w₁ · U₁ = 800*220=176000 витков.

4.8. Определим диаметр проводов первичной d₁ и вторичной d₂ обмоток трансформатора.

Диаметры проводов обмоток определяются по токам, исходя из допустимой плотности тока

Плотность тока j для трансформаторов принимается в среднем j =2 А/мм². При такой плотности диаметр провода (по меди) любой обмотки d в миллиметрах вычисляется по формуле

где d измеряется в мм, I – в А.

Диаметр провода вторичной обмотки d₂ вычисляется по формуле:

Диаметр провода первичной обмотки d₁ вычисляется по формуле:

Величину тока I₁ определяем по формуле:

4.9. Результаты расчетов сведём в таблицу2.

Таблица 2­ – Результат расчета трансформатора

Характеристика	Значение
Мощность первичной обмотки, Вт	0,0032
Мощность вторичной обмотки, Вт
Площадь сердечника, см2	0,06
Ток первичной обмотки, А	0,0043
Ток вторичной обмотки, А	0,004
Число витков первичной обмотки
Число витков вторичной обмотки
Диаметр провода первичной обмотки, мм	0,02
Диаметр провода вторичной обмотки, мм	0,022

5. Изобразим полную схему блока питания по ГОСТ (рис.9)

Рисунок 9 – Полная схема блока питания

Принцип работы схемы блока питания следующий. Напряжение сети поступает на понижающий трансформатор. Сниженное напряжение поступает на выпрямитель, который состоит с четырёх диодов - диодного моста. У мостовой схемы в каждом полупериоде ток проходит одновременно через два диода (например, VD1, VD2), потому временные зависимости токов и напряжений будут принадлежать парам вентилей.

Пульсирующее напряжение с выпрямителя поступает на фильтр, который состоит с индуктивности L1 и конденсатора С1. После прохождения через фильтр, напряжение выпрямляется, пульсации уменьшаются.

Для улучшения формы выходного напряжения применяется стабилизатор, который собран на следующих элементах: резистора R1, стабилитрона VD5, транзистораVT1.

В результате прохождения напряжения сети, равное 220Вольт переменного напряжения, через трансформатор, выпрямитель, фильтр и стабилизатор на нагрузке получаем постоянное напряжение 11Вольт.

Список литературы

1 Лабораторный практикум по радиоэлектронике. Ю. Ф. Колонтаевский. М;.Высшая школа 1989 г.

2 Белопольский И. И. Источники питания радиоустройств: учеб. пособие для радотехн. техникумов / И. И. Белопольский. - Изд. 3-е, перераб. - М.: Энергия, 1971. - 312 с.: ил. - Библиогр.: с. 309

4 Браун М. Источники питания. Расчет и конструирование / М. Браун; пер. с англ. С. Л. Попова. - Киев: МК-Пресс, 2007. - 279 c.: ил. - (Практика инженерной электроники). - Англо-рус. слов. терминов: с. 270-279.

5 Варламов В. Р. Современные источники питания: справочник / В. Р. Варламов. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: ДМК Пресс, 2001. - 218 с.

9 Шрайбер Г. 300 схем источников питания. Выпрямители. Импульсные источники питания. Линейные стабилизаторы и преобразователи "ДМК Пресс": 2008.- 224 с.

10 Кашкаров А.П. Колдунов А.С. Оригинальные конструкции источников питания "ДМК Пресс": 2010Год: 160 стр.

11 Кашкаров А.П. Импульсные источники питания: схемотехника и ремонт. "ДМК Пресс": 2012Год: 184 стр.