- 电气工程设计与计算550例
- 方大千
- 838字
- 2020-08-28 17:18:59
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“”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 U1,U2——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“”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。
解 查图3-21得S=6cm2,C=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。