43.小功率交流稳压器的设计

(1)计算公式

1)60W以下交流稳压器

稳压器原理电路见图3-20。该稳压器在输入电压有较大波动时,可保证输出有足够的稳定电压。图中电阻R取30~500kΩ、2W。

图3-20 最简单的稳压器

设计步骤:

①根据负载功率P(近似变压器功率)和铁芯种类,查图3-21所示的曲线,得到“../images/image831.jpeg”形变压器的铁芯截面积S和电容器C的电容量;然后按表3-29选择标准铁芯(设定铁芯叠厚)。

图3-21 确定铁芯截面积和电容量的曲线

表3-29 小型变压器通用硅
钢片尺寸(见图3-22)  单位:mm

图3-22 小型变压器铁芯尺寸

②变压器一、二次绕组的匝数和导线直径的计算:

一次绕组匝数

一次绕组线径

二次绕组匝数

二次绕组线径

式中 U1U2——输入和输出电压,V;

    I2——负荷电流,A;

    S——铁芯截面积,cm2

    P——负载功率。

③核算铁芯窗口是否能容纳所有绕组:

式中 ch——铁芯窗口面积,mm2

若满足上式要求,则能放下;否则放不下,应另选铁芯。

绕制时,一次绕组绕在中心铁芯柱上,二次绕组绕在两边柱上。

2)80W和140W交流稳压器

这两种稳压器功率较大,需用两只“../images/image831.jpeg”形变压器组成,其接线图如图3-23所示。其中L作扼流圈用。这种稳压器当市电压在±40%范围内波动时,能保证有足够稳定的输出。

图3-23 采用扼流圈的铁磁谐振式稳压器

下面列出其参数(铁芯采用热轧硅钢片)。

①扼流圈L

铁芯:a=44mm、c=22mm、h=66mm、A=132mm、H=110mm,叠厚40mm。

绕组:均用裸线直径为0.8mm的漆包线,W1=750匝,W2=150匝。

②变压器T

铁芯:不论功率是40W还是140W,均采用a=38mm、c=19mm、h=57mm、A=114mm、H=95mm,80W时叠厚40mm,140W时叠厚70mm的硅钢片。

绕组:80W时W3=W4=500匝,均用裸线直径为0.69mm的漆包线;140W时W3=W4=280匝,均用裸线直径为0.8mm的漆包线。

③电容器C:耐压不小于600V,电容量为6μF(80W时)或10μF(140W时)。

(2)实例

设计一只能带动40W负载的交流稳压器,输入为市电220V,输出为110V,采用冷轧硅钢片,Bm为1.2T。

 查图3-21得S=6cm2C=8μF。设铁芯叠厚为24mm,查表3-29得标准铁芯;a=25mm、c=12.5mm、h=37.5mm、A=75mm、H=62.5mm。

负荷电流 I2=P/U2=40/110≈0.364(A)

一次绕组匝数 W1=40U1/S=40×220/6≈1467(匝)

一次绕组线径 

二次绕组匝数 W2=30U2/S=30×110/6=550(匝)

二次绕组线径 

取标称漆包线 d1=0.17mm,d2=0.49mm

由于

故绕组能放入铁芯窗口。