135557 (722263), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

I_Б2 = I_к2 / h_{21Э2 min} = 7.210^-3 / 60 = 1.210^-4 А. (4.10)

Находим сопротивление резистора R3

R3 = (U_н + U_бэ3) / I_R3 = (15 + 0.7) / 510^-4 =31400 Ом. (4.11)

Выбираем ближайший по стандарту номинал с учетом рассеиваемой на резисторе мощности

Р_R3 = (U_н + U_бэ3)  I_R3 = (15 + 0.7)  510^-4 = 7.8510^-3 Вт. (4.12)

В соответствии с рядом Е24 выбираем резистор типа МЛТ- 0.125 33 кОм 5%.

Источником эталонного напряжения берем параметрический стабилизатор напряжения на кремневом стабилитроне VD2 из расчета

U_VD2 = 0.7 U_н = 0.7  15 = 13.5 В. (4.13)

Выбираем тип стабилитрона и выписываем его основные параметры:

стабилитрон 2С213Б;

I _VD2 = 510^-3 А – средний ток стабилизации;

r _VD2 = 25 Ом – дифференциальное сопротивление стабилитрона.

Вычисляем сопротивление резистора R4, задавши средний ток стабилитрона (I _R4 = I _VD2)

R4 = 0.3 U_н / I _R4 = 0.3  15 / 510^-3 = 900 Ом. (4.14)

Мощность, рассеиваемая на резисторе R4, равняется

Р_R4 =0.3U_н  I _R4 = 0.315 510^-3 = 22.510^-3 Вт. (4.15)

В соответствии с рядом Е24 выбираем резистор типа МЛТ- 0.125 910 Ом 5%.

Определяем начальные данные для выбора транзистора VT4. Рассчитываем напряжение коллектор-эмиттер транзистора

U_к4max = U_н + U_бэ3 + U_бэ2 - U_VD2 = 2.90 В (4.16)

Задаем ток коллектора VT4 меньшим нежили средний стабилитронаVD2

I _К4 = 410^-3 А .

Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора VT4

Р₂ = I_к4  U_{к4 max} = 410^-3  2.90 = 11.610^-3 Вт (4.17)

По полученным значениям U_{к4 max} , I_к4 , Р₄ выбираем тип транзистора и выписываем его параметры:

По статическим ВАХ выбранного транзистора находим:

h_11Э4 = 208,3 Ом ,

₃ = 1 / h_12Э4 = 1 / 0.034 = 29.41

Рассчитываем ток базы VT4

I_Б4 = I_к4 / h_{21Э4 min} = 410^-3 / 50 = 810^-5 А. (4.18)

Ток последовательно соединенных резисторов R5, R6, R7 берем равным 5I_б4 и определяем суммарное сопротивление делителя

R_дел = U_н / I_дел­ = 15 / (5  810^-5) = 37500 Ом. (4.19)

Находим сопротивления резисторов:

R5 = 0.3 R_дел = 0.3  37500 = 11250 Ом;

R6 = 0.1 R_дел = 0.1  37500 = 3750 Ом;

R7 = 0.6 R_дел = 0.6  37500 = 22500 Ом. (4.20)

В соответствии с рядом Е24 выбираем резистор R5 типа МЛТ- 0.125 11 кОм 5%, резистор R7 типа МЛТ- 0.125 22кОм 5% . Резистор R6 выбираем СП3-44 0.25Вт 3.3кОм.

Рабочее напряжение стабилитрона VD1 определяем из соотношения

U_VD1 = 0.1 U_{вх max} = 0.1  22 = 2.2 В. (4.21)

Выбираем тип стабилитрона и выписываем его основные параметры:

стабилитрон 2С119А;

I _VD1 = 510^-3 А – средний ток стабилизации;

r _VD1 = 15 Ом – дифференциальное сопротивление стабилитрона.

Вычисляем сопротивление резистора R1, задавши средний ток стабилитрона (I _R1 = I _VD1)

R1 = 0.9 U_{вх max} / I _R1 = 0.9  22 / 510^-3 = 3960 Ом. (4.22)

Мощность, рассеиваемая на резисторе R1, равняется

R1 = 0.9U_{вх max}  I _R1 = 0.9 22 510^-3 = 9910^-3Вт (4.23)

В соответствии с рядом Е24 выбираем резистор типа МЛТ- 0.125 3.9 кОм 5%.

Определяем начальные данные для выбора транзистора VT1. Рассчитываем ток коллектора транзистора VT1

I_к1 = I_к4 + I_б2 = 410^-3 + 1210^-5 =41210^-5 (4.24)

Находим напряжение коллектор-эмиттер VT1

U_к1max = U_{вх max} - U_R2 + U_к4max - U_VD2 = 4.1 В, (4.25)

где U_R2 = U_VD1 - U_бэ1 – падение напряжения на резисторе R2.

Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзисторa VT1

Р₁ = U_к1max  I_к1 = 4.1  41210^-5 = 1610^-3 Вт. (4.26)

По полученным значениям U_{к1 max} , I_к1 , Р₁ выбираем тип транзистора и выписываем его параметры:

Рассчитываем сопротивление резистора R2

R2 = U_R2 / I_К1 = 1.5 / 41210^-5 = 364 Ом, (4.27)

Р_R2 = U_R2  I_К1 = 1.5  41210^-5 = 61810^-5 Вт. (4.28)

В соответствии с рядом Е24 выбираем резистор типа МЛТ- 0.125 360 Ом 5%.

Рассчитываем основные параметры составного транзистора:

входное сопротивление транзистора

h_{11Э ск} =h_11Э2+h_11Э3h_21Э2min= 36.36 + 3360 =2016 Ом; (4.29)

коэффициент передачи напряжения транзистора

_ск = ₂₃ / (₂ + ₃) = 45.44.2 / (45.4 + 4.2)=3.84 ; (4.30)

выходное сопротивление транзистора

r_ск = _ск h_{11Э ск} / h_21Э2min h_21Э3min = 0.1723 Ом. (4.31)

Рассчитываем входное сопротивление источника стабильного тока

R_TD­ = R1  R2 / r _VD1 = 3900360 / 15 = 57024 Ом. (4.32)

Рассчитываем параметры усилителя обратной связи:

сопротивление нагрузки усилителя

R_К = h_{11Э ск} R_TD / (h_{11Э ск} + R_TD) = 1947.49 Ом; (4.33)

коэффициент усиления напряжения усилителя

К_u = 0.7 h_21Э4min R_К / (h_11Э4 + h_21Э4min r _VD2) = 71.13 . (4.34)

Рассчитываем коэффициент стабилизации рассчитанного стабилизатора напряжения, а также величину пульсаций на выходе

К_ст = _скК_uU_н / U_вх = 3.845  71.13  15 / 22 = 186.4, (4.35)

U_вих = U_вх / _скК_u = 4 / 3.845  71.13 = 1210^-4, (4.36)

Рассчитываем коэффициент пульсаций

К_п = U_вих  100 / U_вх = 1210^-4  100 / 15 = 810^-3%. (4.37)

Выходное сопротивление компенсационного стабилизатора будет

R_вых = r_ск / _скК_u = 0.17 / 3.845  71.13 = 6310^-5 Ом. (4.38)

Проверяем соответствие рассчитанных параметров заданным условиям:

К_ст = 186.4 > К_ст.зад = 100;

К_п = 810^-3% < К_п.зад = 1010^-3%.

Найденные параметры удовлетворяют заданным условиям.

4.3 Расчет схемы защиты компенсационного стабилизатора от перегрузки.

Устройства защиты стабилизаторов напряжения от перегрузок можно разделить на встроенные, воздействующие на регулирующий элемент стабилизатора, и автономные, содержащие отдельный ключевой элемент. Обычно к стабилизаторам с защитой от короткого замыкания выходной цепи предъявляется требование автоматического возврата в рабочий режим после устранения перегрузки.

Разрабатываем схему защиты компенсационного стабилизатора напряжения от перегрузки (рис 4.1).

Рис. 4.1

Схема защиты компенсационного стабилизатора от перегрузки реализована на элементах VT5 и R8.

Для расчета принимаем ток срабатывания защиты равный 110% от I_н .

I_{н max} = 1.1 I_н = 1.1  5 = 5.5 А.

Рассчитываем сопротивление R8 в соответствии с методикой изложенной в [3]:

R8 = U_бе5 / I_{н max} = 0.7 / 5.5 = 0.127 Ом. (4.39)

Рассчитываем мощность проволочного резистора

Р_R8 = U_бе5  I_{н max} = 0.7  5.5 = 3.85 Вт. (4.40)

Выбираем транзистор VT5 из условия I_к5 = I_б3 ;

U_{к5 max} =U_бэ3 + R8I_{н max} = 0.7 + 0.127  5.5 =1.4 B; (4.41)

P₅ = U_{к5 max}  I_б3 = 1.4  6.710^-3 = 9.38 10^-3 Вт. (4.42)

По полученным значениям U_{к5 max} , I_к5 , Р₅ выбираем тип транзистора и выписываем его параметры:

1. Разработка схемы компенсационного стабилизатора напряжения на базе ИМС.

Разработка схемы компенсационного стабилизатора напряжения на базе ИМС сводится к выбору стандартной серийно выпускаемой ИМС и расчета (если необходимо) навесных элементов.

Таблица 4.1

В качестве интегрального стабилизатора напряжения выбираем ИМС серии SD 1084. Составляем схему стабилизатора (рис. 4.2).

Характеристики

Список файлов реферата