Расчёт мостовых выпрямителей в курсовом проектировании силовых

курсовом проектировании применяются в качестве входных бестрансформаторных выпрямителей сетевого напряжения,

питающего большинство преобразователей.
Если мощность нагрузки проектируемого преобразователя превышает 2,5 кВт, то, как правило, осуществляется питание от трехфазной сети переменного тока и необходимо в схеме применить трехфазный мостовой выпрямитель.
Если мощность нагрузки проектируемого преобразователя меньше 2,5 кВт, то осуществляют питание от однофазной сети переменного тока и в этом случае используют однофазную мостовую схему выпрямления.

Однофазная мостовая схема

Трёхфазная мостовая схема

в дальнейшую часть силовой схемы.
1) Определяем средневыпрямленное напряжение Ud

на выходе выпрямителя, с учётом диапазона нестабильности сетевого напряжения:

где 380 В – линейное напряжение входной сети
UAB = UBC = UAC

где Pн – мощность нагрузки, дана в задании на курсовой проект;
КПД – предполагаемый наихудший коэффициент полезного действия
силовой части схемы, питаемой данным сетевым выпрямителем, этой
величиной на первом этапе выполнения проекта необходимо задаться
в диапазоне 0,85 – 0,9.

КПД остальной части силового преобразователя равной 0,9, определим мощность выдаваемую

выпрямителем на выходе:

3) Определяем максимальный ток Id на выходе выпрямителя, его значение будет при минимальном напряжении питающей сети, и соответственно при минимальном выходном напряжении на Rэкв.

4) Определяем средний ток, протекающий в каждом диоде выпрямительного моста:

5) Определяем максимальное обратное напряжение, прикладываемое к каждому из диодов, с частотой 50 Гц, длительность приложенного обратного напряжения в данном случае составляет 4π/3, если считать период равным 2π.

Обратное напряжение, прикладываемое к диоду в запирающем направлении, в данном случае равно амплитуде линейного сетевого напряжения, с учетом увеличения сетевого напряжения на 10 % (согласно заданию):

данном случае для примера представлена работа диодной пары VD2-VD6, оба

открыты и проводят вместе ток в течение интервала π/6, под действием линейного напряжения UАВ.

В течение этого же интервала проводимости диоды VD3 и VD5 находятся под обратным напряжением Ud, максимальная величина которого определена в п. 5, и равна 590 В.

6) По найденным значениям прямого тока и обратного напряжения, выбираем из справочника по полупроводниковым приборам подходящий для данных условий работы полупроводниковый диод. Выбирать диод следует с коэффициентом запаса 1,5÷2.

Для выбора полупроводниковых и прочих элементов силовых цепей рекомендуется пользоваться электронными справочными ресурсами:

http://www.digikey.ru http://ru.mouser.com http://www.elvpr.ru

VISHAY.
Выбранный диод изготавливается в корпусе ТО-220, с возможностью установки на

радиатор.

напряжения Uf на диоде в функции от прямого тока If,

протекающего через него.

7) На данном графике представлены две зависимости, для двух крайних возможных температурных режимов 25 гр. и 150 гр. Выбор проводим для промежуточной температуры 75 гр. По току рассчитанному в п.4 Ivd = 8 A определяем, что падение напряжения на диоде будет составлять приблизительно 0,9 В

полупроводникового кристалла диода, и как следствие, его корпуса.
Полученная мощность потерь

будет выделяться в каждом диоде моста, соответственно суммарная мощность потерь моста составит шестикратную величину

Далее необходимо выполнить расчет площади охлаждающего радиатора, на который будут установлены выбранные диоды.