КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Проектирование источника
питания для радиоэлектронной аппаратуры»
Структурная схема источника питания. Т - трансформатор В - выпрямитель Ф - фильтр Ст - стабилизатор Два канала необходимы для создания двухполярного напряжения.
Расчет стабилизатора напряжения. Существует 3 типа стабилизаторов: 1. Параметрический (в качестве стабилизирующего элемента используется стабилитрон) 2. Компенсационный 3. Импульсный (имеет лучшие параметры, но самый дорогой и сложный) В данном задании рассматривается компенсационный стабилизатор напряжения.
Схема компенсационного стабилизатора напряжения
Транзистор
Если на базе транзистора (-), то он закрыт.
VT1 - VT3 - составной транзистор (Схема Дарлингтона) Назначение составного транзистора - регулирующий элемент (Р.Э.) Регулирует падение напряжения между коллектором и эмиттером VT1, поддерживая Uвых ≈ const. Функционально 3 транзистора можно заменить одним: IKVT1 ≈ IЭVT1 ≈ IН Если бы вместо трех транзисторов стоял один, то: Транзистор с таким β не существует.
VT4 - усилительный транзистор (IKVT4 ≈ 3 5 мА). А если включить 3 транзистора, то: Т.о. число транзисторов зависит от величины тока нагрузки.
Правило выбора количества транзисторов. Если IН < (0,02 0,03) А - один транзистор Если (0,02 0,03) < IН < (0,5 0,6) А - два Если IН > (0,4 0,5) А – три. Правило: Число транзисторов в схеме составного должно быть таким, чтобы ток базы последнего транзистора (VT3) был меньше (0,3 0,5) мА.
Пример расчета: Исходные данные: – относительное изменение питающего напряжении.
1. Определение основных параметров. (3 5) - падение напряжения на VT1 При малых Uвых (порядка 5 В) к Uвых добавляется 3 В. При относительно больших Uвых (15 20 В) к Uвых добавляется 5 В. Примерно 20% тока ответвляется в параллельные ветви. 2. Выбор транзисторов. По справочнику выбираем транзистор с паспортными параметрами не хуже расчетных: [Лист 2, табл.2.2] В качестве VT1 выбираем КТ 630 Е с параметрами: Выбор VT2 Следовательно транзистор VT2 нужен и его расчетный ток В качестве VT2 выбираем KT 315 В с параметрами: Выбор VT3 Следовательно, транзистор VT3 не нужен. Выбор VT4 В качестве VT4 (VTy) выбираем КТ 315 В по принципу унификации, чтобы схема была более ремонтопригодна.
3. Выбор стабилитрона V1
АВ – рабочий участок характеристики Предварительно выбираем КС 512 А [Лист 2, табл. 2.1] С параметрами: Примечание: Здесь не следует выбирать мощные стабилитроны 5 Вт и 8 Вт.
Выбор R2 Округляем до ближайшего меньшего стандартного значения. По ряду Е24 [Лист 1, табл.1.1] выбираем R2=560 Ом
Проверка стабилитрона по току. Условие выполняется Замечание: Если Uвых=5В, то Uст.расч . = 0,7·5=3,5В Здесь не следует выбирать КС 447 А Uст= 4,7В, т.к. Uвых - Uст.пасп=5-4,7=0,3В Напряжения 0,3В не достаточно для поддержания эмиттерного p-n перехода в открытом состоянии, поэтому надо выбрать КС 433 А Uст=3,3В В качестве R2 выбираем по ряду E24 резистор марки МЛТ-0,125 R2=560 Ом [Лист 1, табл.1.2] Выбор резисторов R3, R3, R3. (Сравнивающий делитель напряжения) R4 – регулирует выходное напряжение, но по условию задания нет задачи регулировки напряжения на выходе, поэтому резистор R4 в рассматриваемой схеме будет отсутствовать.
Определим суммарное значение сопротивлений R3 и R5 из условия, что ток через нагрузку должен быть основным (примерно 90%). 0,6 В – падение напряжения на открытом p-n переходе эмиттер-база. Округляем до ближайшего стандартного значения по ряду Е24. [Лист 1, табл.1.2].
R5=3,3кОм Принимаем R3=470 Ом. Выбираем R3,R5: [Лист 1, табл. 1.2]. R3=470 Ом МЛТ-0,125 R5=3,3 кОм МЛТ-0,125
Выбор R6,R7. (В нашем случае только R6, т.к. у нас два транзистора). В качестве R6 выбираем: [Лист 1, табл.1.2]. R6=10 МОм МЛТ-1.
Выбор R1
Выбираем ближайшее стандартное значение по ряду Е24: [Лист 1, табл.1.2] В качестве R1 выбираем: R1=2 кОм МЛТ-0,125.
Назначение элементов стабилизатора. С помощью падения напряжения на R1 от тока коллектора VT4 происходит изменение потенциала базы VT3. Т.о. изменяется величина токов базы составного транзистора и их Rк-э. R2 – задаёт ток стабилитрона и напряжение, т.е. выходит стабилитрон на рабочий участок ВАХ. R3,R4,R5– сравнивающий делитель напряжения, задаёт UБЭ VT4, т.к. UБЭ VT4=UR5-UСТ, а UСТ≈const. R6,R7– «подпор по току» базы транзисторов. Если бы их не было(разрыв), то при одновременном увеличении температуры и падении тока нагрузки, обратный ток базы возрастёт из-за увеличения концентрации неосновных носителей при увеличении температуры. Прямой ток базы уменьшится при снижении тока нагрузки. Т.к. знаки прямого и обратного токов базы противоположны, результирующий ток базы может стать равным нулю. При этом транзистор закроется, произойдет срыв режима стабилизации. Чтобы этого избежать вводят R6и R7. Через них в базы транзисторов VT2 и VT3 будет добавляться небольшой ток, примерно равный паспортному обратному току этих транзисторов. (VT1,VT2,VT3) – составной регулирующий транзистор. При изменении величины потенциала базы VT3 будут изменяться токи в базах VT1,VT2,VT3. Это приведёт к изменению сопротивления между эмиттером и коллектором VT1. При этом будет изменяться UК-Э VT1, поддерживая UВЫХ примерно постоянным. VT4(VTy) – управляющий транзистор, при изменении напряжения на нагрузке изменяет ток базы регулирующего транзистора, т.о. «заставляет» его менять своё сопротивление. V1 – стабилитрон поддерживает напряжение между катодом и анодом постоянным, чтобы при изменении напряжения на нагрузке менялось напряжение UБЭ управляющего транзистора.
Принцип действия стабизатора напряжения. При увеличении напряжения в сети: ↑UВХ.СТ → В первый момент ↑UВЫХ.СТ ↑UЗ ↑UБЭ.VT4 ↑IБ.VT4 ↑IK.VT4 ↑UR1 → ↓φБ.VT3 ↓φБ.VT1 ↓IБ.VT1 → VT1 «призакроется» т.е. ↑ сопр. КЭ. VT1 → ↑ UКЭ.VT1→ ↓ UВЫХ.т.е. UВЫХ.≈const. Здесь φБ.VT3– потенциал базы транзистора VT1.
При уменьшении напряжения сети или изменении тока нагрузки стабилизатор работает аналогично. При ↓ IH↓UКЭ.VT1.→ ↑UВЫХ. → далее как в первом случае. Если движок потенциометра R4 идём вверх → ↑UЗ → ↑ UБЭ.VT4 → ↑IБ.VT4 → ↑IК.VT4→ ↑UR1→↓φБ.VT3 ↓IБ.VT3→↓IБ.VT1→VT1 «призакроется», т.е. ↑RКЭ.VT1→ ↑ UКЭ.VT1→ ↓UВЫХ
Дата добавления: 2015-05-06; Просмотров: 1097; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |