Розрахунок компенсаційного стабілізатора постійної напруги послідовного типу. Інші з Інші. Робота № 300509

Розрахунок компенсаційного стабілізатора постійної напруги послідовного типу

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Інші

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Не вказано

Інформація про роботу

Рік:

2015

Тип роботи:

Інші

Предмет:

Інші

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

Розрахунок компенсаційного стабілізатора постійної напруги послідовного типу Дано: Uвих ± 10% ; Ін ± 10%; δн ; Тос.minн; Тoc.max. Рис.1. Схема електрична принципова компенсаційного стабілізатора постійної напруги послідовного типу Компенсаційний стабілізатор напруги на транзисторах складається з регулюючого транзистора VT3, джерела опорної напруги на кремнієвому стабілітроні VD1, підсилюючого транзистора VT2, який виконує також функцію порівняння і вихідного подільника напруги на резисторах R6, R7, R8. Резистор R2 забезпечує необхідне значення струму, який протікає через стабілітрон VD1. Частина вихідної напруги знімається з резистора R6 і подається на базу транзистора VT2 і порівнюється з опорною напругою, яка визначається напругою стабілізації стабілітрона VD1. При збільшенні напруги на виході стабілізатора, напруга на базі транзистора VT2 зростає, що приводить до збільшення струму бази і відповідно струму колектора транзистора VT2. При зростанні колекторного струму VT2 збільшується спад напруги на резисторі R1, а потенціал колектора VT2 і бази VT3 зменшується, що приводить до запирання транзистора VT3. Його опір зростає, а напруга на виході стабілізатора зменшується. Аналогічно працює схема при зменшенні вихідної напруги і автоматично підтримує, з певною похибкою, вихідну напругу на заданому рівні. Якщо стабілізатор розрахований на невеликий струм (0,1 ... 0,3 А), то регулюючий транзистор вибирається з великим коефіцієнтом підсилення за струмом (β > 100) необхідність в транзисторі VT1 відпадає і база VT3 безпосередньо з’єднується з колектором VT2. при більших струмах використання додаткового транзистора VT1 стає необхідним. Схема захисту стабілізатора від короткого замикання на виході cкладається з транзистора VT4, резистора захисту R5 і подільника напруги R3 і R4. Спад напруги на резисторі захисту R5, який створюється струмом навантаження, прикладається до бази транзистора VT4 і є для цього транзистора від відкриваючий. Одночасно при допомозі подільника R3 і R4 на емітер транзистора VT4 подається напруга зміщення, яка підтримує транзистор VT4 в закритому стані. При досягненні струмом навантаження значення, при якому повинен спрацювати захист, спад напруги на R5 зростає і стає рівним напрузі відкривання VT4. Транзистор VT4 відкривається, напруга на його колекторі понижається, що приводить до закривання транзистора VT1 і VT3 При зменшенні струму навантаження транзистор VT4 закривається і стабілізатор працює в звичайному режимі. Розрахунок починаємо з визначення мінімальної напруги на вході стабілізатора EMBED Equation.2 =250+0.01+0.1=250.11(B) де Uке.min  мінімальна напруга між емітером і колектором регулюючого транзистора. Для кремнієвого транзистора Uке.min=(4 ... 7) =5(В); Uвих  відхилення напруги на виході стабілізатора від номінальної, Uвих = 0,1·Uном.=0.1*0.1=0.01(B) Номінальне і максимальне значення напруги на вході стабілізатора з врахуванням відхилення вхідної напруги н буде дорівнювати EMBED Equation.2 =250.11/(1-0.05)=263.27(B) EMBED Equation.2 =263.27(1+0.05)=276.437(B) Визначаємо максимальний спад напруги на колекторі регулюючого транзистора VT3 EMBED Equation.2 =278.437-263.27=26.437(B) Знаходимо максимальну потужність, яка розсіюються на колекторі регулюючого транзистора EMBED Equation.2 .=1.1*26.437*0.1=2.908 При виборі регулюючого транзистора керуємося такими вимогами EMBED Equation.2 EMBED Equation.2 Біполярний транзистор p-n-p КТ3107Д Вибираємо тип регулюючого транзистора з відповідними електричними параметрами: ; Uке.доп; Iк.доп; Pк.доп. Визначаємо струм бази регулюючого транзистора EMBED Equation.2 =0.1(A)/200=0.5(mA) якщо Іб3 > 10 мА, використовуємо додатковий транзистор VT1. Отже додатковий транзистор не потрібно використовувати. Приймаємо значення струму колектора підсилювального транзистора VT2 з умови EMBED Equation.2 =0.5(мА)*1.5=0.75(мА) Вибираємо тип підсилюючого транзистора VT2 для якого відомі електричні параметри: Ік.max=20(мА) ; Uке.доп=15(В) ; =100 ; Pк.доп; f. Знаходимо значення струму бази транзистора VT2 в режимі спокою EMBED Equation.2 =0.75(мА)/100=0.75(мкА) Вибираємо тип кремнієвого стабілітрона, який повинен мати номінальну напругу стабілізації EMBED Equation.2 0.6*250=150В Вибираємо тип кремнієвого стабілітрона, для якого відомі електричні параметри: Ucт=150(В); Іст.min=2.5(мА); Іст.max(33мА); rд=270(Ом). Стабілітрон КС650А Знаходимо коефіцієнт ділення подільника напруги на резисторах R6, R7, R8 EMBED Equation.2 =150/250=0.6 Вибираємо струм подільника Іп1 = (1 ... 2)=2(мА) і знаходимо значення сумарного опору подільника EMBED Equation.2 =250(В)/2(мА)=125(кОм) Оскільки вихідна напруга стабілізатора повинна регулюватися в границях 10%, а напруга стабілізації стабілітрона може також змінюватися в границях від Uст.min до Uст/max, то визначаємо опір нижнього плеча подільника для крайніх значень Uст і Uвих EMBED Equation.2 =125(кОм)*0.675/(250-0.01)=337.45(Ом) EMBED Equation.2 =125(кОм)*0.675/249.99=337.5(Ом) Визначаємо значення опорів подільника EMBED Equation.2 =0.02(Ом) EMBED Equation.2 =123(к)-337.5=124.662(кОм) Опір резистора R2 розраховуємо з умови забезпечення протікання через стабілітрон додаткового струму EMBED Equation.3 =1мА+2.5мА=3.5(мА) Отже Iст=4(мА) EMBED Equation.2 =(250-150)/4(мА)=25(кОм) Задаємося значенням напруги додаткового джерела живлення підсилювального каскаду на транзисторі VT2 рівною E0 >Uвхmax =276.437(В) E=277(В)і розраховуємо значення резистора R1 EMBED Equation.2 =0.563/1(м)=563(Ом) Визначаємо коефіцієнт підсилення за напругою підсилювального каскаду на транзисторі VT2 EMBED Equation.2 =38.76м*0.563к=21.65 де S2=Iк2/Uбе2  крутизна характеристики транзистора VT2. Для малопотужних транзисторів значення крутизни дорівнює EMBED Equation.3 А/В.=1м/0.026=38.45(мА/В) Знаходимо значення коефіцієнта стабілізації стабілізатора EMBED Equation.2 0.6*21.65*250/263.27=12.33 Коефіцієнт корисної дії стабілізатора знаходимо використовуючи наступний вираз [ 1 ] EMBED Equation.2 ,=250*0.05/263.27*71.75м=0.66% де  EMBED Equation.2 .=0.05+1м+17.75м+2м+1м=71.75м задаємося напругою пульсацій на виході стабілізатора Uп (одиниці В). Напруга на виході випрямляча під навантаженням EMBED Equation.3 .=115+2/3*30(В) Якщо в схемі використано мостовий випрямляч, то номінальна потужність трансформатора EMBED Equation.3 ,=1.2*70.75м(115.02+2*1.2)=10.1(Вт) де А = 1,2 − коефіцієнт форми струму; UD − спад напруги на одному діоді мостового випрямляча. Для кремнієвих діодів можна прийняти UD = 1 В. Внутрішній опір трансформатора EMBED Equation.3 =250.11(1.25-1)/71.75м=0.87(кОм) де В − коефіцієнт втрат в трансформаторі, який залежить від його номінальної потужності (табл. 1). Табл. 1 Ємність конденсатора фільтра EMBED Equation.3 =1.2(мсФ) Коефіцієнт пульсації вихідної напруги стабілізатора EMBED Equation.3 =150/250*250*100=0.53

Інші Інші

2015

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

поділитись