Розрахунок та моделювання мережевого протизавадового фільтра

Розгляд вихідних даних для виробництва мережевого протизавадового фільтра. Вибір конденсаторів та визначення максимального значення їх сумарної ємності. Розрахунок індуктивності та значення частоти резонансу. Врахування паразитних параметрів елементів.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Міністерство освіти і науки України

Національний технічний університет України

"Київський політехнічний інститут"

Кафедра звукотехніки та реєстрації інформації

Розрахункова робота

Розрахунок та моделювання мережевого протизавадового фільтра

Варіант №2

Виконав: студент групи ДВ-31с

Гудь Д.М.

Перевірив:

Довженко О.О.

Київ 2014



Вихідні дані для розрахунку

Номінальна напруга електричної мережі 220 В,

Номінальна сила струму навантажувального кола 6 А,

Частота мережі живлення 50 Гц,

Коефіцієнт загасання 30…40 дБ,

Смуга частот 40 кГц…30 МГц,

Макс. значення сили струму спливу 3 мА.

На практиці такому фільтру може відповідати фільтр Murato DST9HB32E220, 22 ±20% пФ, 250 В, 6 А.



Розрахунки та моделювання

Визначаємо максимальне значення сумарної ємності несиметричних конденсаторів:

==35532 пФ;

Відповідно максимальне значення ємності несиметричних конденсаторів складатиме половину від розрахованого максимуму, а саме 17766 пФ. Для першої ланки фільтра розрахуємо добуток ємності й індуктивності:

;

;

=31,65;

500,09 мкГн*мкФ

Обираємо прохідний конденсатор ємністю 10000 пФ, тоді потрібна індуктивність складає:

500,09/0,01=50 мГн.

Обираємо реальні елементи: прохідний конденсатор ТК-1 (H90) з ємністю 10000 пФ і паразитною індуктивністю 25 нГн. Підійде К10-47а Конденсатор керамічний монолітний для роботи в колах постійного і змінного струму і в імпульсних режимах. Група ТКЕ МП0 з номінальною ємністю 9100 пФ - 0,012 мкФ. Дросель з індуктивністю 50 мГн і паразитною ємністю 30 пФ. Візьмемо дросель вивідний радіальний DM0608-503K-S0 з L, мкГн = 50000.

Розрахуємо значення частоти резонансу в ділянці високих частот:

Визначаємо частоту , на якій значення дорівнює 35 дБ (56,23 раз):

Розраховуємо параметри елементів другої ланки за таким самим алгоритмом, але нижня частота дорівнюватиме верхній частоті попередньої ланки. Отже, для другої ланки:

.

Обираємо прохідний конденсатор ємністю 5000 пФ (40…60% від залишку сумарної ємності), тоді індуктивність складає

0,0042/0,005 = 0,84 мкГн.

Обираємо реальні елементи. Прохідний конденсатор К 10-54 з ємністю 5000 пФ і паразитною індуктивністю 20 нГн. Дросель з індуктивністю 1 мкГн і паразитною ємністю 5 пФ. Візьмемо дросель вивідний радіальний DM0406-1R0M-S0 з L=1 мкГн.

Розрахуємо значення частоти резонансу в ділянці високих частот:



Визначаємо частоту , на якій значення дорівнює 40дБ (100 раз):

Розраховуємо параметри третьої ланки:

.

Обираємо прохідний конденсатор ємністю 2000 пФ, тоді потрібна індуктивність складає:

0,00099/0.002=0,49 мкГн.

Обираємо реальні елементи. Прохідний конденсатор з ємністю 2000 пФ і 8 нГн паразитною індуктивністю. Підійде К10-47а Конденсатор керамічний монолітний для роботи в колах постійного і змінного струму і в імпульсних режимах. Група ТКЕ МП0 з номінальною ємністю 1600 - 3300 пФ. Дросель з індуктивністю 0,56 мкГн і паразитною ємністю 5 пФ. Підійде вивідний дросель аксіальний RD24-R56K з L=0,56 мкГн.

Розраховуємо значення частоти резонансу в ділянці високих частот (між паразитними і ):



Визначаємо частоту , на якій значення дорівнює:

Підбираємо прохідні фільтри. Можна використати з власною несиметричною ємністю 1000 пФ. Підійде К10-47а конденсатор керамічний монолітний для роботи в колах постійного і змінного струму і в імпульсних режимах. Група ТКЕ МП0 з номінальною ємністю 430-1500 пФ.

В даному випадку можна використати прохідний фільтр FM-461 з власною несиметричною ємністю 2000 пФ. Відповідно дросель матиме індуктивність 140 мГн. Характеристики:

Смуга частот: 15кГц-50Мгц;

Коефіцієнт загасання: 40 дБ;

Номінальна сила струму навантажувального кола: 6 А.

Рисунок 2 - Коефіцієнт загасання фільтру

На рисунку 2 зображено графік коефіцієнту загасання даного фільтру. Як бачимо він цілком задовольняє нашим умовам.



Висновки

трубопроводный нефтепровод трасса нефть

Таким чином ми отримали МПЗФ, характеристики якого більш ніж задовольняють поставленим вимогам, при цьому враховані так звані паразитні параметри елементів. В ході розрахунків значень параметрів елементів були підібрані конкретні приклади реальних елементів, які можуть бути використані підчас виробництва такого фільтру. Врахуємо, що дані отримані для однієї ланки фільтра, а насправді враховуються усі. Тому результати розрахунків за даним методом маємо гірші ніж у реальності.

Размещено на Allbest.ru