Проектування блоку живлення постійного струму

Теорія розробки блоків живлення детально наведена в [1].

Для прикладу розглянемо принципову схему компенсаційного стабілізатора напруги, наведену на рис.4.

3.1. Розрахунок стабілізованого джерела напруги компенсаційного типу

Вихідні параметри стабілізатора  наступні:

- нестабільність вхідної напруги ..………........................0,15

- нестабільність  вихідної напруги ..............................0,001

- вихідна  напруга  В.........................................................60

Максимальний вихідний струм  є сума струмів дільника i колектора, тобто:

 

або, враховуючи запас потужності блоку живлення, отримаємо

 

Вихідну напругу стабілізатора  вибираємо з умови:

 

або

 

 

Підставивши числа, одержимо:

 

Вибираємо значення вхідної  напруги з запасом:

 

Максимальна напруга емітер-колекторного переходу транзистора VT1 розраховується за формулою:

 

Транзистор VT1 виберемо аналогічно, як транзистор підсилювача марки КТ315Г. Для нього:

 

а

 

Виберемо  опорний стабілітрон з міркувань, що напруга на ньому повинна бути меншою мінімальної вихідної напруги  стабілізатора:

 

 

Вибираємо стабілітрон Д817А, так як його опорна напруга

 задовольняє  поставлену умову.

Тепер вибираємо транзистор VT2 задавшись  максимальною напругою колектор-емітер:

 

 

З міркувань технологiчної простоти виберемо транзистор аналогiчний попередньому - КТ315Г, який задовольняє поставлену умову .

Максимальний струм стабілітрона мА.

Задамось  мА , тодi:

 

 

У формулi (4.7) визначається за формулою:

 

Тепер розрахуємо опори дiльника :

 

 

Опiр R₄ визначаємо за формулою:

 

 

3.2. Розрахунок випрямляча

Випрямляч джерела живлення будується за cxeмою, яка наведена на рис.3. Трансформатор Т знижує напругу мережі до 80 В, діоди V1-V4, включені за мостовою cxeмою, випрямляють цю напругу, а конденсатор фільтра С_Ф згладжує його пульсації.

Навантаженням випрямляча є стабілізатор напруги живлення підсилювача, звідки маємо вихідні параметри для розрахунку випрямляча: ,

Знаючи струм навантаження, визначаємо максимальний струм, який протікає через кожний діод моста:

 

 

Для випрямляча можна використовувати  дiоди серiї Д7, Д226, Д229 iз будь-якими лiтерними позначеннями, оскільки їх середнiй випрямлений струм i зворотна напруга значно бiльшi розрахункових. Вибираємо дiоди Д226Б.

Зворотна напруга дiодiв повинна  бути в 1,5 раза бiльша напруги джерела  живлення:

 

Ємнiсть фiльтрувального конденсатора визначають за формулою:

 

де  – коефiцiєнт пульсацiй випрямленої напруги, приймаємо .

Номiнальну напругу конденсатора беремо рiвною 100 В.

Проведемо електричний  розрахунок трансформаторного блока живлення.

Габаритна потужність трансформатора:

 

 

де  - коефiцiєнт корисної дiї трансформатора, приймаємо

Площа поперечного перерiзу сердечника становить:

 

Як    бачимо,    у   даному    випадку   є     сенс    використовувати магнiтопровiд а мiнiмалною площею перерiзу сердечника, тому

приймаємо магнiтопровiд УШ20х20 (площу поперечного перерiзу приймаємо рiвною 4 см²).

Розраховуємо кiлькicть виткiв на 1 вольт:

 

де  - приймається рівним 40.

Загальна кількість витків первинної обмотки розраховується за формулою:

 

вторинної обмотки:     

Струм первинної обмотки розраховується за формулою:

 

Струм вторинної обмотки розраховується за формулою:

 

Виберемо для обох обмоток провiд ПЭВ-2. Дiаметр проводу первинної обмотки:

 

де  для обраного типу проводу.

Дiаметр проводу вторинної обмотки розрахується за формулою:

 

Таким чином, для первинної i вторинної обмоток трансформатора можна використовувати провiд дiаметром 0,1...0,3 мм.

ВИСНОВОК

В курсовому проекті ми розрахували i спроектували вapiaнт електронного пристрою, а саме трикаскадний пiдсилювач постiйного струму (ППС) з гальванiчним зв'язком на біполярних транзисторах.

В проекті вибрано типи транзисторів, вибрано режими роботи транзисторів по постійному струму, розраховано номіали oпopiв i вибрано їx типи, розраховано номінали конденсаторів i вибрано їx типи, визначено коефіцієнти підсилення по напрузі на середній частоті робочого діапазону, розроблено еквівалентні схеми каскаду i розраховано частотну характеристику каскаду в діапазоні від 0,lf_H до 3f_B та побудовано її.

Знаючи  напругу живлення підсилювача розраховано транзисторний стабілізований блок живлення постійних напруг компенсаційного типу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б1БЛЮГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК

 

1. Дмитрiв В.Т., Шиманський В.М. Електронiка i мiкросхемотехнiка. - Львiв: Афiша, 2004 - 175с.

2. Лавриненко В.Ю. Справочник по полупроводниковым приборам. - 8-е изд., перераб. -К.: Технiка, 1977. - 376 с.

3. Редзько К.В., Досычев А.Л. Сборник задач и упражнений по радиоприемным устройствам. – М.: Высш. шк._; 1981. - 296 с.

4. Скаржепа В.А., Новацкий А.А., Сенько В.И. Электроника и микроэлектроника: Лабораторный практикум. - К.: Высш.шк., 1989. 297с.

5. Терещук Р.М., Терещук К.М, Седов С.А. Полупроводниковые приемно-усилительные устройства: Справочник радиолюбителя. - 4-е изд., стереотипное. — К.: Наук. думка, 1989. - 800 с.

6. Усатенко С.Т., Каченюк Т.К., Терехова М.В. Графическое изображение электрических схем: Справочник. – К.: Техника, 1986. - 120 с.

7. Цыкина Л.В. Усилители. - М.: Связь, 1972. - 360 с.

8. Беляев С.В., Кабызев Г.Н. Усилительные устройства. – М.: МВГУ, 1977. - 98 с.

9. Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники. - М.: Радио и связь, 1985. - 488 с.

10. Зубчук В.И., Сигорский В.П., Шкуро А.Н. Справочник по цифровой схемотехнике. - К.: Тэхника, 1990. - 448 с.

11. Скаржепа В.А. Луценко А.Н. Электроника и микросхемотех-ника. - Ч.1: Электронные устройства информационной автоматики К.: Выща. шк., 1989. - 431 с.

12. Расчет электронных схем. Примеры и задачи /Г.И. Изъюрова, Г.В. Королев, В.А. Терехов и др. - М.: Высш. шк., 1987. - 335 с.