Выбираем:

УШ40х40

144

124

26

72

14,0

280

0,36

0,05

1,6

3,8

Число витков первичной обмотки

.

.

Примем 612 витков.

Максимальное расчетное значение тока первичной обмотки

.

А.

По допустимому значению средней плотности тока J_ср в обмотках трансформатора с магнитопроводом выбранного типоразмера и по вычисленным значениям I₁, I₂₁ I₂₂ и I₂₃ определяют диаметры проводов обмоток d₁, d₂₁, d₂₂ и d₂₃ по номограмме, представленной на рис. 7.

Рис. 7. Зависимость диаметра провода обмоток от тока I и средней плотности тока J_cp

Диаметр проводов обмоток можно также определить расчетным путем:

; , , .

где J_ср - плотность тока в обмотках трансформатора.

=0,994мм; =1,48мм, =0,994мм,

=0,63мм.

=60,695, примем 61. =97,21, примем 98.

=840,2 , примем 841.

5. Расчет коэффициента полезного действия

Коэффициентом полезного действия (КПД) источника питания называется отношение активной мощности, выделяющейся в нагрузке Р_н к мощности, поступающей из питающей сети Р_вх:

=Р_н/Р_вх.

Активная мощность, поступающая из сети, теряется в трансформаторе (Р_тр), в вентилях (Р_в), в сглаживающем фильтре (Р_ф) и в стабилизаторе (Р_ст).

Потери в трансформаторе определяются по формуле:

Р_тр=S_т(1-_тр),

где _тр - кпд трансформатора;

S_т - габаритная мощность трансформатора.

Р_тр=171,983(1-0,87)=22,36Вт

Потери в вентилях:

Р_в=I_аU_пр.срN,

где I_а - средний ток в вентиле;

U_пр.ср - прямое падение напряжения на вентиле;

N - число последовательно включенных вентилей выпрямителя.

Р_в1=1*1,2*1=1,2Вт,

Р_в2=1*1,2*2=2,4Вт,

Р_в3=0,1*1,2*4=0,44Вт.

Общие потери в вентилях: Р_в=Р_в1+Р_в2+Р_в3.

Р_в=1,2+2,4+0,4=4,04Вт

Потери в сглаживающем фильтре при емкостном фильтре можно не учитывать.

Потери в стабилизаторе:

Р_ст=(U_вх-U_d)I_вх,

где U_вх - напряжение на входе стабилизатора;

I_вх - входной ток стабилизатора;

U_d - напряжение в нагрузке.

Р_ст1=(35-20)*1,5=22,5Вт

Р_ст2=(210-160)*0,11=5,5Вт

Общие потери в стабилизаторах: Р_ст=Р_ст1+Р_ст2.

Р_ст=22,5+5,5=28Вт

Таким образом, КПД источника питания:

=0,27.

6. Составление принципиальной электрической схемы источника питания

По результатам расчетов и выбора типа элементов составляется принципиальная электрическая схема источника питания. В ней должны быть предусмотрены дополнительные элементы, с помощью которых производится отключение сетевого напряжения (SA1), защита от перегрузки и короткого замыкания по входу (FU1), индикация включения на неоновой лампочке HL1 с ограничительным резистором R1 или на светодиоде HL2 c ограничительным резистором R2 и защитным диодом VD1. В курсовой работе следует применить один из двух индикаторов включения. Конденсаторы С4 и С5 - блокировочные, предназначены для защиты стабилизаторов от паразитной генерации на высокой частоте. Резистор R5 создает малый начальный ток нагрузки высоковольтного стабилизатора для исключения работы транзистора VT1 с обрывом в цепи эмиттера при случайном отключении нагрузки. Резистор R4 предназначен для разряда конденсатора С3 при выключении источника питания.

Пример выполнения принципиальной электрической схемы источника питания представлен на рис. 8. Схема должна быть выполнена на миллиметровой бумаге формата А3 в соответствии с требованиями ГОСТ 2.710-81. Условные графические обозначения элементов с необходимыми размерами приведены в приложении 6 и в [11].

Рис. 8. Принципиальная электрическая схема источника питания