Расчет блоков питания

[pic 1]

1)  Расчет и выбор элементов стабилизатора напряжения ИП1.

[pic 2]

Рис.1. Структурная схема блока питания.

Для нашего задания

[pic 3][pic 4][pic 5]

Рис.2. Выпрямитель В, сглаживающий фильтр СФ, стабилизатор напряжения СН.

Исходными данными для расчёта стабилизатора напряжения являются ток Iн в нагрузке Rн и напряжение Uн на ней. 

1. Определим выходное напряжение выпрямителя Uв

,[pic 6]

где Uкэ мин ≈ 3В (из справочника по транзисторам).

2. Рассчитаем максимальную мощность регулирующего транзистора VT

[pic 7]

3. Выбираем регулирующий транзистор VT из условий:

[pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

где  максимально допустимая мощность рассеяния на коллекторе;  максимально допустимое напряжение коллектор – эмиттер;  максимально допустимый ток коллектора.[pic 11][pic 12][pic 13]

Этим критериям полностью соответствует транзистор КТ814А

[pic 14]

[pic 15]

[pic 16]

[pic 17]

4. Рассчитаем максимально допустимый ток базы  регулирующего транзистора VT[pic 18]

[pic 19]

5. Выберем подходящий стабилитрон VD. Его напряжение стабилизации  должно быть равно выходному напряжению стабилизатора , а значение максимального тока стабилизации  должно превышать максимальный ток базы .[pic 20][pic 21][pic 22][pic 23]

[pic 24]

[pic 25]

Этим критериям соответствует стабилитрон КC515А с ; ;  ; .[pic 26][pic 27][pic 28][pic 29]

6. Расчёт величины сопротивления R параметрического стабилизатора напряжения, состоящего из резистора R и стабилитрона VD.

[pic 30]

7. Рассчитаем мощность рассеяния резистора R

[pic 31]

8. Выберем по справочнику тип резистора R.

По критериям подойдет МЛТ 0,25 – 150 Ом±10%.

9. Рассчитаем коэффициент стабилизации  стабилизатора напряжения[pic 32]

[pic 33]

где  дифференциальное сопротивление стабилитрона, его можно определить по формуле[pic 34]

[pic 35]

 изменение напряжения стабилизации  при изменении тока через стабилитрон на величину  .[pic 36][pic 37][pic 38]

10. Расчёт выходного сопротивления стабилизатора напряжения:

[pic 39]

Выбор и расчёт элементов сглаживающего фильтра.

[pic 40]

[pic 41]

где  частота питающего напряжения ;[pic 42][pic 43]

 коэффициент пульсаций сглаживающего фильтра.[pic 44]

В качестве конденсатора фильтра  выберем электролитический полярный конденсатор типа К50–6 емкостью 4000 мкФ на напряжение 25 В.[pic 45]

Индуктивность фильтра рассчитаем по формуле:

[pic 46]

Выбор диодов выпрямителя.

Диоды выпрямителя выбираем по двум параметрам:

максимально допустимое обратное напряжение;[pic 47]

 максимально допустимый прямой ток.[pic 48]

Для двухполупериодного учетверителя напряжения, как в нашем задании:

[pic 49]

[pic 50]

[pic 51]

[pic 52]

По прямому току диоды выбираются из условия:

[pic 53]

Выберем 4 одинаковых диода с  и .[pic 54][pic 55]

КД226В с параметрами  и  удовлетворяют условиям.[pic 56][pic 57]

Расчёт силового трансформатора и выбор по справочнику стандартного унифицированного трансформатора.

Исходными данными для расчёта трансформатора являются напряжение  на нагрузке , ток  через неё, напряжение питания  и частота сети .[pic 58][pic 59][pic 60][pic 61][pic 62]

1. Нахождение габаритной мощности трансформатора . Она равна в общем случае сумме мощностей всех вторичных обмоток трансформатора[pic 63]

[pic 64]

При наличии только одной вторичной обмотки габаритная мощность  вычисляется по формуле[pic 65]

[pic 66]

2. Мощность первичной обмотки при КПД трансформатора 90%, что характерно для трансформатора небольшой мощности, вычисляется по формуле