Проектирование источников электропитания. Калинин Е.А. - 19 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВлГУ | Владимир

Составители: 

Рубрика: 

19
действующих напряжений, подобрать все компоненты схемы. Особое вни-
мание следует уделить питанию операционного усилителя. Кроме того,
следует провести оценку тепловых режимов всех компонентов, особенно
регулирующего элемента, и величины КПД стабилизатора, а также анализ
получившихся результатов. Методика расчета будет понятна из приведен-
ного примера, однако использование любых формул и схем должно быть
обосновано и объяснено. Отчет должен содержать расчет, результаты мо-
делирования, разработанные конструкторские документы и выводы.
Пример расчета
Рассчитать компенсационный стабилизатор напряжения непрерывно-
го действия, предназначенный для питания нагрузки при U
н
= 5 В, I
н
= 1А.
Диапазон изменения входного напряжения 9,2...13,2 В, относительный ко-
эффициент стабилизации по напряжению k
U ст
> 1000.
Порядок расчета
Выберем в качестве регулирующего элемента (РЭ) биполярный
транзистор из следующих условий
45,145,11
запкдопmax к
=⋅=⋅≥ KII
А;
1945,12,13
запmaxвх допmax кэ
=⋅=⋅≥ KUU В;
2,8)52,13(1)(
выхmaxвх max кк
=−=−≥ UUIP
Вт;
где К
зап
– коэффициент запаса, равный 1,2…1,5, принятый 1,45.
Этим требованиям удовлетворяет транзистор КТ817А [6]:
U
кэ max доп
= 40 В (R
бэ
≤ 1 кОм); I
к max доп
= 5 А; Р
к
= 25 Вт; h
21э
= 25.
Максимальный ток базы транзистора для обеспечения заданного то-
ка нагрузки 1 А
46,3826/1)1/(
э21нб
==+= hII мА.
В режиме холостого хода (R
н
= ∞) этот ток должен протекать в вы-
ходной цепи операционного усилителя.
Однако этот ток превышает выходной ток типовых операционных
усилителей, выполненных в виде ИС. Поэтому для согласования базового
тока транзистора с выходным током операционного усилителя необходимо
либо выбрать другой транзистор с большим значением h
21э
, либо в качестве
регулирующего элемента использовать схему составного транзистора. 
действующих напряжений, подобрать все компоненты схемы. Особое вни-
мание следует уделить питанию операционного усилителя. Кроме того,
следует провести оценку тепловых режимов всех компонентов, особенно
регулирующего элемента, и величины КПД стабилизатора, а также анализ
получившихся результатов. Методика расчета будет понятна из приведен-
ного примера, однако использование любых формул и схем должно быть
обосновано и объяснено. Отчет должен содержать расчет, результаты мо-
делирования, разработанные конструкторские документы и выводы.

                                   Пример расчета
      Рассчитать компенсационный стабилизатор напряжения непрерывно-
го действия, предназначенный для питания нагрузки при Uн = 5 В, Iн = 1А.
Диапазон изменения входного напряжения 9,2...13,2 В, относительный ко-
эффициент стабилизации по напряжению kU ст > 1000.
      Порядок расчета
      Выберем в качестве регулирующего элемента (РЭ) биполярный
транзистор из следующих условий
                   I к max доп ≥ I к ⋅ K зап = 1 ⋅ 1,45 = 1,45 А;
               U кэ max доп ≥ U вх max ⋅ K зап = 13,2 ⋅ 1,45 = 19 В;
             Pк ≥ I к max (U вх max − U вых ) = 1(13,2 − 5) = 8,2 Вт;
где Кзап – коэффициент запаса, равный 1,2…1,5, принятый 1,45.
       Этим требованиям удовлетворяет транзистор КТ817А [6]:
Uкэ max доп = 40 В (Rбэ ≤ 1 кОм); Iк max доп = 5 А; Рк = 25 Вт; h21э = 25.
       Максимальный ток базы транзистора для обеспечения заданного то-
ка нагрузки 1 А
                           I б = I н /(h21э + 1) = 1 / 26 = 38,46 мА.
      В режиме холостого хода (Rн = ∞) этот ток должен протекать в вы-
ходной цепи операционного усилителя.
      Однако этот ток превышает выходной ток типовых операционных
усилителей, выполненных в виде ИС. Поэтому для согласования базового
тока транзистора с выходным током операционного усилителя необходимо
либо выбрать другой транзистор с большим значением h21э, либо в качестве
регулирующего элемента использовать схему составного транзистора.

                                        19

Страницы