線性直流穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-07-25 20:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 路穩(wěn)定，每個(gè) 2N3055 都需要串聯(lián)上均流電阻。每個(gè) 2N3055 能達(dá)到的最大電流為 15A，這里采用了 5 個(gè)調(diào)整管并聯(lián)，每個(gè)輸出6A，即可實(shí)現(xiàn) 30A 的輸出電流。聊城大學(xué)東昌學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）320VS1WPT4v +U78LIE6Z9OMuQKHotm圖 3 電源原理圖 變壓器設(shè)計(jì)本電源需要設(shè)計(jì) 24V 低頻變壓器。 電源變壓器的鐵芯它一般采用硅鋼片. 硅鋼片越薄,功率損耗越小,效果越好。整個(gè)鐵芯是有許聊城大學(xué)東昌學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）4多硅鋼片疊成的,每片之間要絕緣。 電源變壓器的簡易設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)變壓器,主要是根據(jù)電功率選擇變壓器鐵芯的截面積,計(jì)算初次級各線圈的圈數(shù)等。所謂鐵芯截面積Ｓ是指硅鋼片中間舌的標(biāo)準(zhǔn)尺寸ａ和疊加起來的總厚度 b 的乘積。如果 24V 電源變壓器的初級電壓是 U1,次級有 n 個(gè)組,各組電壓分別是 U21,U22, ,U2n,各組電流分別是 I21,I22, I2n 計(jì)算步驟如下:? ??第一步,計(jì)算次級的功率 P2。次級功率等于次級各組功率的和,也就是：2122n=+PIII???第二步, 計(jì)算變壓器的功率 P。算出 P2后，考慮到變壓器的效率是 η,那么初級功率 P1=P2/η,η 一般在 ～ 、次級功率之和的一半,也就是 P=(P1+P2)/2 第三步, 查鐵芯截面積Ｓ。根據(jù)變壓器功率,由式()計(jì)算出鐵芯截面積Ｓ,并且從國產(chǎn)小功率變壓器常用的標(biāo)準(zhǔn)鐵芯片規(guī)格表中選擇鐵芯片規(guī)格和疊厚。第四步, 確定每伏圈數(shù) N。根據(jù)鐵心截面積Ｓ和鐵芯的磁通密度 B,由式()得到初級線圈的每伏圈數(shù) B 值選取: 質(zhì)量優(yōu)良的硅鋼片,取 11000 高斯。一般硅鋼片,取 10000 高斯。鐵片,取 7000 , 次級線圈每伏圈數(shù) N’應(yīng)該比 N 增加 5%～10%,也就是 N39。在 ～ 之間選取。第五步,初次級線圈的計(jì)算，公式如下：初級線圈 .次級線圈 , , .11U??2121U??2??2nNU?第六步, 查導(dǎo)線直徑。根據(jù)各線圈的電流大小和選定的電流密度,由式()可以得到各組線圈的導(dǎo)線直徑。一般 24V 電源變壓器的電流密度可以選用 3 安/毫米 2第七步, 校核。 根據(jù)計(jì)算結(jié)果,算出線圈每層圈數(shù)和層數(shù),再算出線圈的大小,看看窗口是否放得下。如果放不下,可以加大一號(hào)鐵心,如果太空,可以減小一號(hào)鐵心。采用國家標(biāo)準(zhǔn) GEB 鐵心,而且舌寬ａ和疊厚ｂ的比在 1:1～1: 之間, 線圈是放得下的。各參數(shù)的計(jì)算公式如下: ()ln=ln+?（ S） （ P） ()ln+?（ N） （ ） 317（ B） （)ll?（ D） .5（ I） .變量說明:聊城大學(xué)東昌學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）5 P: 變壓器的功率. 單位: 瓦(W) B: 硅鋼片的工作磁通密度. 單位: 高斯(Gs) S: 鐵芯的截面積. 單位: 平方厘米(cm 2）N: 線圈的每伏圈數(shù). 單位: 圈每伏(N/V) I: 使用電流. 單位: 安(A) D: 導(dǎo)線直徑. 單位: 毫米(mm) GEB 鐵芯規(guī)格表 1 鐵心片規(guī)格表鐵芯規(guī)格 全長 全寬 窗高 窗寬 舌寬 邊寬GE10 36 31 18 10 GE12 44 38 22 8 12 8GE14 50 43 25 9 14 9GE16 56 48 28 10 16 10GEB19 67 12 19 12GEB22 78 67 39 14 22 14GEB26 94 81 47 17 26 17GEB30 106 91 53 19 30 19GEB35 123 22 35 22GEB40 144 124 72 26 40 26 變壓器的鐵芯與繞組為減小交變磁通在鐵芯中所引起的渦流損耗,鐵芯一般用厚度為 的硅鋼片疊裝而成。并且在硅鋼片兩面涂以絕緣漆。信號(hào)變壓器還采用坡莫合金作鐵芯。變壓器的繞組由原邊繞組和副邊繞組組成。原邊繞組接輸入電壓,副邊繞組接負(fù)載，原邊繞組只有一個(gè),副邊繞組為一個(gè)或多個(gè)，原副邊繞組套裝在同一鐵心柱上。套在兩個(gè)鐵心柱上的原邊繞組或副邊繞組可分別相互串聯(lián)或并聯(lián)。如果把變壓器的原副邊繞組分開放置,則漏抗將大大增加,以致負(fù)載變動(dòng)時(shí)副邊電壓變化很大,這樣的變壓器就不能滿足使用上的要求。聊城大學(xué)東昌學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）6使用變壓器首先要弄清并嚴(yán)格遵守制造廠提供的銘牌數(shù)據(jù),以避免因使用不當(dāng)而不能充分利用,甚至損壞。 額定電壓 U1和 U2原邊額定電壓 U1是指原邊繞組上應(yīng)加的電源電壓(或輸入電壓),副邊額定輸出電壓 U2通常是指原邊加 U1時(shí)副邊繞組的開路電壓。使用時(shí)原邊電壓不允許超過額定值(一般規(guī)定電壓額定值允許變化177。5%)?？紤]有載運(yùn)行時(shí)變壓器有內(nèi)阻抗壓降,所以副邊額定輸出電壓 U2應(yīng)較負(fù)載所需的額定電壓高 510%。對于負(fù)載是固定的 24V 電源變壓器，副邊額定電壓 U2有時(shí)是指負(fù)載下的輸出電壓。輸入電壓不能超過額定電壓。變壓器中主磁通和激磁電流的關(guān)系稱為鐵芯的磁化曲線,它是一條具有飽和特性的非線性曲線。當(dāng)主磁通小于額定電壓時(shí)對應(yīng)的主磁通時(shí), 磁化曲線近似為線形。超過此值后,如果再增加磁通, 即增加 U1,則電流就會(huì)急劇增加,這樣變壓器就會(huì)因過熱而馬上燒,在使用變壓器時(shí),必須注意變壓器的額定電壓和電源電壓要一致。 額定電流 I1和 I2額定電流是指變壓器按規(guī)定的工作時(shí)間(長時(shí)連續(xù)工作或短時(shí)工作或間歇斷續(xù)工作)運(yùn)行時(shí)原副邊繞組允許通過的最大電流,是根據(jù)絕緣材料允許的溫度定下來的。 額定頻率使用變壓器時(shí),還要注意它對 24V 電源頻率的要求。因?yàn)樵谧儔浩髦?在設(shè)計(jì)變壓器時(shí),是根據(jù)給定的電源電壓等級及頻率來確定匝數(shù)及磁通最大值的。如果亂用頻率, 就有可能變壓器損壞。例如一臺(tái)設(shè)計(jì)用 100Hz,220V 電源的變壓器,若用 50Hz,220V 電源,則磁通將要增加一倍,由于磁路飽和,激磁電流劇增,變壓器馬上燒毀。所以在降頻使用時(shí),電源電壓必須與頻率成正比地下降。另外,在維持磁通不變的條件下,也不能用到更大頻率和電壓的電源上。此時(shí)雖不存在磁路的飽和問題,但是升頻使用時(shí)耐壓和鐵耗卻變成了主要矛盾。因?yàn)殍F耗與頻率成 2 次方的關(guān)系。頻率增大時(shí), 鐵耗增加很多。由于這個(gè)原因, 一般對于
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