Поскольку в преобладающем большинстве
конструкций блоков питания используется двухполупериодный выпрямитель,
диоды которого включены по мостовой схеме (рис. 1), о выборе его элементов
здесь и пойдет разговор. Рассчитать выпрямитель - значит правильно выбрать
выпрямительные диоды и конденсатор фильтра, а также определить необходимое
переменное напряжение, снимаемое для выпрямления с вторичной обмотки сетевого
трансформатора. Исходными данными для расчета выпрямителя служат: требуемое
напряжение на нагрузке (Uн) и потребляемый ею максимальный
ток (Iн).
Расчет ведут в таком порядке:
1. Определяют переменное напряжение, которое должно быть на вторичной
обмотке сетевого трансформатора:
U2 = B Uн,
где: Uн - постоянное напряжение на нагрузке, В;
В - коэффициент, зависящий от тока нагрузки, который определяют по табл. 1.
Коэффициент
Ток нагрузки,А
0,1
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
В
0,8
1,0
1,9
1,4
1,5
1,7
С
2,4
2,2
2,0
1,9
1,8
1,8
2. По току нагрузки определяют максимальный ток, текущий через
каждый диод выпрямительного моста:
Iд = 0,5 С Iн,
где: Iд - ток через диод, А;
Iн - максимальный ток нагрузки, А;
С - коэффициент, зависящий от тока нагрузки (определяют по табл. 1).
3. Подсчитывают обратное напряжение, которое будет приложено к
каждому диоду выпрямителя:
Uобр = 1,5 Uн,
где: Uобр - обратное напряжение, В;
Uн - напряжение на нагрузке, В.
.
4. Выбирают диоды, у которых значения выпрямленного тока и допустимого
обратного напряжения равны или превышают расчетные.
5. Определяют емкость конденсатора фильтра:
Сф = 3200 Iн / Uн Kп,
где: Сф - емкость конденсатора фильтра, мкФ;
Iн - максимальный ток нагрузки. A;
Uн - напряжение на нагрузке, В;
Kп - коэффициент пульсации выпрямленного напряжения
(отношение амплитудного значения переменной составляющей частотой 100 Гц
на выходе выпрямителя к среднему значению выпрямленного напряжения).
Для различных нагрузок коэффициент
пульсаций не должен превышать определенного значения, иначе в
динамической головке или громкоговорителе будет прослушиваться
фон переменного тока. Для питания портативных приемников и магнитофонов,
например, допустим коэффициент пульсации выпрямленного напряжения в
пределах 10-3…10-2, усилителей ВЧ и ПЧ -
10-4…10-3, предварительных каскадов усилителей НЧ
и микрофонных усилителей - 10-5…10-4. Если
выходное напряжение выпрямителя будет дополнительно стабилизироваться
транзисторным стабилизатором напряжения, то расчетная емкость конденсатора
фильтра может быть уменьшена в 5…10 раз.
