Расчет стабилизатора второго канала, выбор стабилитрона и транзистора

Расчетная схема стабилизатора с усилителем тока на транзисторе представлена на рис. 3.

Рис. 3. Расчетная схема стабилизатора с усилителем тока на транзисторе:

а – для положительной полярности U _d2; б – для отрицательной полярности

Исходными данными для расчета стабилизатора второго канала являются: напряжение на выходе стабилизатора U _d2, ток нагрузки I _d2, коэффициент пульсаций напряжения К _п2.

Для расчета такого стабилизатора сначала по справочнику [5, 6] или из приложения (см. таблицу П1.1) выбирается тип стабилитрона с напряжением стабилизации, равным напряжению в нагрузке U _ст.ном = U _d2. Для него из справочника нужно выписать значения минимального и максимального тока стабилизации I _ст.мiн и I _ст.мах и величину дифференциального сопротивления r_ст.

Если окажется, что ни один из известных стабилитронов не подходит, следует применить последовательное соединение двух стабилитронов. При этом следует выполнить условие U _ст.ном1 + U _ст.ном2 = U _d2, а токи I _ст.мiн и I _ст.мах у обоих стабилитронов должны быть близкими по величине. Для каждого из выбранных стабилитронов нужно выписать значения минимального и максимального тока стабилизации I _ст.мiн1 и I _ст.мах1; I _ст.мiн2 и I _ст.мах2 и величину дифференциального сопротивления r_ст1 и r_ст2.

Тип транзистора выбирается по справочнику [7, 8] или из таблицы П1.2, исходя из условий: I _к.мах = (1,5...3)× I _d2 и U _кэ.мах = (1,2...2)× U _d2. Для выбранного транзистора нужно выписать значения напряжения между коллектором и эмиттером в режиме насыщения U _кэ._нас и коэффициент передачи тока базы b(h_21Э).

Затем определяют входное напряжение стабилизатора

.

Определяют сопротивление в цепи базы транзистора

.

Полученное значение R _Б округляют до ближайшего стандартного значения из ряда Е24 (см. таблицу П2.1).

Определяют входной ток стабилизатора

.

Стабилизатор с включением нагрузки в цепь эмиттера транзистора обладает свойством сглаживать пульсации напряжения в нагрузке. Коэффициент сглаживания К _сгл2 зависит от величины сопротивления в цепи базы транзистора R _Б и дифференциального сопротивления стабилитрона r_ст и определяется по формуле:

.

Если в стабилизаторе применяется последовательное соединение стабилитронов, то .

Затем рассчитывается коэффициент пульсаций на входе стабилизатора с учетом коэффициента сглаживания К_СГЛ2

К’ _п2= К _п2× К _сгл2.

Полученные значения U _ВХ2, I _вх2 и К’ _п2 будут использованы далее для расчета с помощью ЭВМ выпрямителя второго канала.

Пример расчёта стабилизатора второго канала.

Дано: U _d2 = - 48 В; I _d2 = 0,8 А; К _п2 = 1,3%.

Поскольку выходное напряжение второго канала имеет отрицательную полярность, выбираем схему стабилизатора по рис. 3, б.

Ни один из представленных в таблице П1.1 стабилитронов не имеет напряжения стабилизации 48 В. Принимаем решение о последовательном включении двух стабилитронов по 24 В. Выбираем стабилитроны типа КС224Ж, для которых из таблицы П1.1 выписываем значения:

Тип	U ст (В)	I ст.мин (мА)	I ст.макс (мА)	r ст (Ом)
КС224Ж		0,5	5,2

Рассчитываем требуемые параметры транзистора:

I _к.мах = (1,5...3)× I _d2 = 2 × 0,8 = 1,6 А;

U _кэ.мах = (1,2...2)× U _d2 = 2 × 48 = 96 В.

Тип транзистора выбираем из таблицы П1.2 (транзистор типа p-n-p). Наиболее подходящим будет транзистор КТ816Г, для которого выписываем значения:

Тип	I к.макс, А	U кэ макс, В	h21Э	U кэ нас, В
КТ816Г				0,6

Определяем входное напряжение стабилизатора:

= 48 + 10 × 0,6 = 54 В.

Определяем сопротивление в цепи базы транзистора:

=

Ом.

Обратите внимание, что в формулу ток стабилитрона подставлен в амперах, что учитывается множителем 10^-3. Полученное значение R _Б округляем до ближайшего стандартного значения из ряда Е24 (см. таблицу П2.1). Принимаем R _Б = 180 Ом.

Определяем входной ток стабилизатора:

= А.

Определяем коэффициент сглаживания:

.

Определяем коэффициент пульсаций на входе стабилизатора с учетом рассчитанного коэффициента сглаживания К_СГЛ2

К’ _п2 = К _п2× К _сгл2 = 1,3 × 2,3 = 2,99» 3%.

Для расчёта выпрямителя второго канала на ЭВМ будут использованы следующие исходные величины: U _ВХ2 = 54 В; I _вх2 = 0,83 А; К’ _п2 = 3%.

Дата добавления: 2015-05-06