Дипломная работа: Разработка системы резервного электропитания

где I _{пр max} – максимальный прямой ток диода, А.

Определим режим работы диодов, учитывая что I_о =3 А, U_о =29 В:

U_{обр max} = 1,57·U_о =1. 57·29 = 45.53 В;

I_{ср. пр} = 0,5·I_о = 0.5·3 = 1.5 А;

I_{пр max} = 1.57·I_о = 1.57·3 = 4.71 А.

Выбираем диоды, исходя их условия:

U_{обр max ( диода )} > U_{обр max} = 45.53 В;

I_{ср. пр (диода)} > I_{ср. пр} = 1.5 А;

I_{пр max (диода)} > I_{пр max} = 4.71 А.

В качестве диодов VD1 ÷ VD4, VD5 ÷ VD8 выбираем диод типа КД202В, имеющего параметры: U_{обр max (диода)} = 70 В, I_{ср. пр (диода)} = 5 А, I_{пр max (диода)} = 5 А, U_{пр (диода)} = 0,9 В.

Расчет фильтра на выходе выпрямителя. В качестве фильтра применяем емкость С1, С2 Значение емкости определим, исходя из желаемого коэффициента пульсаций на выходе фильтра. Задаем К_{п ф} = 0.1.

Величину емкости фильтра определим по формуле:

С_ф = t_р /(2 К_{п ф} ·R₀ ),

где t_р ≈ 7 мс – время разряда емкости при f =50 Гц;

R₀ =U₀ /I₀ =29/3=9.7 Ом – эквивалентная нагрузка.

Таким образом С_ф = 7·10^-3 / (2·0.1·9.7) ≈ 3.6·10^-3 Ф.

Выбираем конденсатор из ряда Е24:

С1, С2 – К-50-31- 40 В- 4700 мкФ ±20%.

Расчет сетевого трансформатора.

Действующее значение вторичного напряжения трансформатора равно:

где: U_пр = 0,9 В – прямое падение напряжения на диодах мостового выпрямителя.

Полная габаритная мощность трансформатора равна:

S_т =α_тр ·Р_о = α_тр ·U_о ·I_о =1.66∙29∙3=144.42 ВА,

где α _тр = 1.66 – справочное значение для мостового выпрямителя, нагрузка которого начинается с емкостного элемента.

Так как полная мощность двух последовательно соединенных аккумуляторов будет составлять 24∙17=408 (В∙А)/ч, то в качестве габаритной мощности трансформатора примем значение S_т =400 ВА.

Для мостового выпрямителя действующее значение тока вторичной обмотки трансформатора равно: I₂ = 1.11·I_о = 1.11·3= 3.33 А.

Выбираем стандартный трансформатор из условия:

S_т > 400 ВА;

U₂ > 23.8 В;