Курсовая работа: Проектування і розрахунок керованих випрямлячів електричного струму

Знаходимо тривалість викиду t₀ = 3∙L /R_{ш екв} =3∙0,000033/12,04 = 8,22 мкс.

Знайдене значення тривалості t₀ менше тривалості половини періода частоти мережі живлення 0,01 с.

Вибираючи коефіцієнт насичення транзистора S=1,5, знаходимо необхідний струм бази І_б і значення обмежуючого резистора R_обм в цьому ланцюзі, задаючись значенням вхідної напруги керування ключем U_вх =10 В.

І_б = S∙І_{б нас} = 1,5∙0,00412= 6,18 мА.

R _обм = (U_вх – U_бен ) /І_б = (10 – 0,9) /0,00618= 1,472 кОм.

Вибираємо стандартне значення з номінального ряду R_обм = 1,5 кОм. Паразитна ємність та індуктивність для вказаних значень індуктивності становить

C_о = 0,03∙ 10^-9 Ф, L_c =0,01∙L =0,000033∙0,01=0,33 мкГн

Для обчислення фронту імпульсу знайдемо вихідний опір транзистора і постійну часу даної схеми :

R_екв =r_k ∙ (1-)+r_e ∙(1+)

R_екв =730000 ∙ (1 - 0,9986) + 0,08∙ (1 + (0,9986∙730000 – 0,08) / (0,08 + 3 +1500)) = 1,06 кОм.

t=1/(2∙3,14∙20∙10⁶ )+30∙10^-12 ∙416,66 +0,33∙10^-6 /1,06∙ 10³ =2∙10^-8 с

Звідси тривалість фронту імпульсу

t_ф =t∙ (1+b) ∙ ln(1+1/(S-1))=16,5 мкс.

еквівалентна потужність на транзисторі становить:

Р_екв = U_{ke n} ∙ (j max/2 +I_{k нас} .)/2 = 1,5 ∙ (3,03/2 + 0,06)/2=1,18 Вт

Обчислена потужність не перевищує максимальну Р_{к max} =8 Вт.

1.2.2 Розрахунок фазозсувного ланцюга

Для формування фазового зсуву 30⁰ нульвого відліку кута регулювання відносно переходу фази через 0 використовуємо фазозсувний ланцюг на основі R-C елементів (рис. 6) та нуль орган.

Розрахуємо амплітудночастотну і фазочастотну характеристики :

К(jw)=U₂ /U₁ =[I ∙ (1/jwc)]/[I ∙ (R+1/jwc)]

Позначивши wc=tц і домноживши на jwc,отримаємо:

К(jw)=1/(1+jwtц)

Звідси модуль коефіцієнта передачі:

К(w)=1/√1+(wtц) ²

Фазочастотна характеристика:

j( w)= -arctg(wtц)

З урахуванням коефіцієнта передачі:

U₂ = U₁ /√1+(wtц) ²