- •Оглавление
- •Введение
- •1. Выбор структурной схемы ивэп
- •2 Расчет транзисторного стабилизатора напряжения с последовательно включенным регулирующего элемента.
- •2.1 Расчет стабилизатора.
- •2.2 Расчет выпрямителя.
- •2.3 Выбор фильтра
- •2.4 Расчет параметров регулирующего элемента
- •3. Расчет трансформатора.
- •4. Тепловой расчет транзистора.
- •Заключение.
- •Список использованной литературы
2.3 Выбор фильтра
Фильтр предназначен для сглаживания переменной составляющей выпрямленного напряжения. В общем случае пульсации напряжения имеют сложную форму и содержат все гармонические составляющие, кратные частоте питающей сети. Обычно расчет фильтра производят по низшей гармонике пульсации, которая равняется частоте , либо частоте сети .В источниках электропитания радиоэлектронной аппаратуры наибольшее распространение получили простейшие фильтры:
емкостные; резистивно-емкостные; индуктивные; однозвездные индуктивно-емкостные Г – образные; индуктивно-емкостные П – образные; двухзвездные индуктивно емкостные.
С помощью пассивных сглаживающих фильтров несложно получить коэффициент пульсаций 0,5-1%. Дальнейшее уменьшение пульсаций приводит к значительному возрастанию габаритов и ухудшению динамических характеристик фильтра. Активно емкостные фильтры применяются обычно в выпрямителях на токи не более 10 мА. Емкостные фильтры применяются в выпрямителях на токи до 1 А. На большие токи емкостные фильтры применяются в тех случаях, когда хотят иметь лучшую частотную характеристику выпрямителя при его работе на импульсную нагрузку. Индуктивные фильтры применяются в сильноточных низковольтных выпрямителях (больше 50-100 А), работающих при неизменных токах нагрузки. Это, в основном, цепи накалов ламп, катушки магнитных систем и др. Индуктивно – емкостные фильтры применяются в выпрямителях на токи от единиц до сотен ампер.
В соответствии со сведениями, приведенными выше, выбираем емкостный фильтр.
Определяем параметры емкости фильтра по следующей формуле:
Коэффициент пульсации можно определить по следующей формуле:
Тогда, Cф=1610 мкФ.
Максимальное напряжение холостого хода выпрямителя определяется по формуле:
В
Выбираем конденсатор типа К50-24-40В 2200 мкФ,
Определим частоту основной гармоники fосн.гар=2fc=240 Гц.
При выборе типа конденсаторного фильтра необходимо учитывать максимальное значение напряжения на нем, которое рассчитывается по формуле:
26. В.
Усредненная величина внутреннего сопротивления выпрямления определяется при по формуле:
=3 м Ом.
2.4 Расчет параметров регулирующего элемента
Максимальная рассеваемая мощность транзистора для этой схемы будет равна:
Pmax=1,3•(U0min-Uн)•Iн
Pmax=8.3 Вт
По справочнику [6] выбираем транзистор, который должен удовлетворять условиям: "Максимальная мощность на коллекторе транзистора должна быть больше Pmax и максимальное напряжение коллектор - эмитер транзистора должно быть выше напряжения на выходе трансформатора (максимальные эксплуатационные данные в справочнике)".
Исходя из полученных значений выбираем в качестве транзистора VT1 транзистор КТ805А:
Основные параметры транзистора:
-
Материал - кремний
-
максимальный ток коллектора 5 А
-
максимальное напряжение коллектор- эмиттер 160 В
-
максимально рассеиваемая мощность на коллекторе с теплоотводом 30 Вт
-
статический коэффициент усиления: 15
Далее рассчитываем Iбmax (максимальный ток базы):
Iб.max=Iн ⁄ Bст.min где Вст.min -минимальное значение статического коэффициента тока базы
Чтобы применить стабилитрон с малым максимальным током стабилизации нужен транзистор с большим статическим коэффициентом усиления, а транзисторы большой мощности этого не могут. Для увеличения коэффициента усиления применяют схему составного транзистора. В схему добавляется любой маломощный транзистор VT2 и резистор R2 С2-33-0,125-1 кОм +5% , сопротивлением примерно 1 кОм. Общий коэффициент усиления составного транзистора определяется как произведение первого коэффициента на второй. Причём вся мощность приходится только на VT1, а VT2 служит только для "раскачки" первого, поэтому к выбору, можно отнестись менее требовательно.
В качестве второго транзистора выбираем ГТ112А
Основные параметры транзистора:
-
Материал - кремний
-
максимальный ток коллектора 20 мА
-
максимальное напряжение коллектор- эмиттер 20 В
-
максимально рассеиваемая мощность на коллекторе с теплоотводом 150 мВт
-
статический коэффициент усиления: 30
Расчитаем общий статический коэффициент усиления:
Bстmin= Bстmin1* Bстmin2=450
Iб.max=1.3 мA
Выбираем стабилитрон: "Его напряжение стабилизации должно быть равно напряжению нагрузки, а максимальный ток стабилизации выше Iб.max". выбираем стабилитрон Д816А. Минимальный ток стабилизации этого стабилитрона 10 мA.
Дальше рассчитываем сопротивление резистора R1 и его мощность.
R1=(Uв-Uст) ⁄ (Iст.min+Iб.max)=8,7*103 Ом
Pr=(Uв-Uн)•(Uв-Uн) ⁄ R1
где: Iст.min - минимальный ток стабилизации стабилитрона.
Pr - мощность резистора.
Выбираем резистор С2-33Н-0 0,125Вт 9.1 кОм 5%
Pr=0,022 Вт
В качестве резистора R3, выбираем резистор С2-33Н 0,5Вт 3,6 кОм 5% .