Контрольная работа по "Физике"

Задача 1

 

Рассчитать сетевой источник питания с гасящим конденсатором, согласно варианту.

 

Таблица 1 – Задание на задачу

Номер варианта	Uвых В	Iнmax μA	Iнmin μA	Uсmax В	Uсmin В
3	4,7	12	5	235	210

 

Рисунок 1 – Схема сетевого источника с гасящим конденсатором

 

Решение:

Расчет сводится к определению емкости С1 и выбору по справочнику стабилитрона.  R1 равен 36 Ом. Диодный мост VD1 выбирается по обратному напряжению, не менее 300 В. С2 емкостью не менее 470 мкФ и на напряжение больше Uвых.

Расчет производится по известному выходному напряжению Uвых, максимальным Iнmax и минимальным Iнmin токам нагрузки, максимальным Uсmax и минимальным  Uсmin значениями напряжения сети.

Задаемся минимальным значением тока стабилизации стабилитрона

Iстmin в пределах 3…5 мA (выбираем 5 мА).

Определяем емкость С1 по формуле:

С1=(3,5(Iст.min+Iн max))/(Uс.min-0,7Uвых.);

С1=(3,5(5+0,12))/(210-0,7∙4,7)=0,08669 мкФ.

Полученное значение С1 округляем до большего стандартного. Ближайший по емкости стандартный конденсатор С1=0,1 мкФ.

Рассчитаем максимальный ток  через стабилитрон при максимальном напряжении сети и минимальном токе нагрузки.

Iст max=(Ucmax-0,7Uвых)С1/3,5 – Iнмах;

Iст max=(235-0,7∙4,7)0,1/3,5 – 0,12 = 6,5 мА.

 

 

После определения максимального тока стабилитрона выбираем по справочнику стабилитрон, его напряжение стабилизации должно быть равно Uвых. Выбираем стабилитрон КС147А с паспортными значениями Uвых=4,7 В, Iст=10 мА (подходит, так как больше максимального тока через стабилитрон).

 

Задача 2

 

Рассчитать параметрический стабилизатор напряжения с усилителем тока на транзисторе, согласно варианта.

 

Таблица 2 – Задание на задачу

Номер варианта	Uвых, В	Iн, А	Uвхmin, В	Uвхmax, В
3	7,0	0,5	10	19

Рисунок 2 – Схема параметрического стабилизатора тока

 

Решение:

Расчет стабилизатора сводится к вычислению сопротивления R1, подбору стабилитрона в соответствии с необходимым выходным напряжением, и подбору транзистора в соответствии с требуемым током нагрузки.

Выбираем стабилитрон КС170А с Ucт=7 В, и транзистор КТ817 с максимальным током коллектора 1000 мА (больше тока нагрузки).

Резистор R1 обеспечивает ток базы Iб транзистора VT1 и средний ток стабилизации Iсрст стабилитрона VD1. Выходное напряжение стабилизатора Uвых равно напряжению стабилизации стабилитрона Uст. Ток протекающий через нагрузку равен току эмиттера транзистора Iэ≈Iк. Эти токи превышают ток базы Iб на величину статического коэф. передачи тока базы h21э.

Iк≈Iэ = h21э· Iб; Iк≈Iэ=Iн;

Iб=Iк/h21э;

Iб=1/25=0,04 А;

Iсрст = (Iстmin+Iстmax)/2;

Iсрст = (3+10)/2 = 6,5 А;

Uвхср = (Uвхmin+ Uвхmax)/2;

Uвхср = (10+19)/2 = 14,5 В;

R1=(Uвхср-Uст)/(Iсрст+Iб);

R1=(14,5-7)/(6,5+0,04)=2,11 Ом.

Выбираем стандартный резистор сопротивлением 2,1 Ом.