Расчет различных электрических цепей

1. РАСЧЁТ ИСТОЧНИКА ОПОРНОГО

НАПРЯЖЕНИЯ

Исходные данные для расчета приведены в табл. 1.1

Таблица 1.1

Расчётные данные

, В		, С
10.5	17	35

Исходя из начальных данных, выбираем стабилитрон с параметрами приведёнными в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Параметры стабилитрона

Тип стабилитрона	, В	,мА min	,мА max	,Ом	, %/С	, max
Д814В	10.5	3	32	12	+0.09	0.34

Определим сопротивление резистора ,

, (1.1)

Ом

Из ряда номинальных сопротивлений выбираем значение номинала резистора равное 200 Ом.Определим максимальную мощность рассеивания на резисторе:

, (1.2)

Вт

На основании полученных значений выбираем резистор C2-27-0.25-200Ом1%.

Определим номинальный ток стабилитрона:

, (1.3)

А

Определим падение напряжения на резисторе при номинальном токе стабилитрона:

, (1.4)

В

Определим значение входного напряжения при номинальном токе:

, (1.5)

Рассчитаем изменение напряжения стабилизации при изменении тока от до :

, (1.6)

В

Расчитаем изменение напряжения стабилизации при изменении тока от до :

, (1.7)

В

Расчитаем допустимое изменение напряжения питания ,которое может привести к изменению тока от до :

, (1.8)

В

Расчитаем допустимое изменение напряжения питания ,которое может привести к изменению тока от до :

, (1.9)

В

Вычислим КПД источника опорного напряжения в номинальном режиме:

% , (1.10)

Вычислим изменение напряжения стабилизации за счет изменения температуры внешней среды :

, (1.11)

В

2. РАСЧЁТ ПАРАМЕТРИЧEСКОГО СТАБИЛИЗАТОРА

НАПРЯЖЕНИЯ

Исходные данные для расчета приведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Расчётные данные

, В		, мА
13	1.6	20

Исходя из начальных данных, выбираем стабилитрон с параметрами приведёнными в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Параметры стабилитрона

Тип стабилитрона	, В	,мА min	,мА max	,Ом	, %/С	, max
2C213Б	13	3	10	25	0.075	0.125

Определим сопротивление резистора ,

, (2.1)

где: ; ;

;

Определим значение :

Ом

Из ряда номинальных сопротивлений выбираем значение номинала равное 8200 Ом.

Мощность рассеивания на резисторе равна:

Вт

Исходя из полученных данных выбираем резистор С2-23-0.125-8.2кОм5%.

А

Ом

Ом

Из ряда сопротивлений выбираем значение номинала равное 680 Ом.

Мощность рассеивания на резисторе равна:

Вт

Исходя из полученных данных выбираем резистор С2-22-0.125-680Ом0.5%.

Вычислим необходимое значение напряжения на входе стабилизатора при номинальном токе стабилитрона:

, (2.2)

В

Определим КПД стабилизатора:

, (2.3)

Расчитаем изменение напряжения стабилизации при изменении тока от до :

, (2.4)

В

Расчитаем изменение напряжения стабилизации при изменении тока от до :

, (2.5)

В

Расчитаем допустимое изменение напряжения питания ,которое может привести к изменению тока от до :

, (2.6)

В

Расчитаем допустимое изменение напряжения питания ,которое может привести к изменению тока от до :

’ (2.7)

В

3. РАСЧЁТ СГЛАЖИВАЮЩИХ ФИЛЬТРОВ

ТИПА LC

Исходные данные для расчета приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Расчётные данные

, В	,%	, A
40	0.18	0.8

Определим ёмкость конденсатора на входе фильтра, которая обеспечит пульсацию не превышающую 10% , при условии, что фильтр подключен к мостовому выпрямителю:

, (3.1)

где: - в микрофарадах, мкФ;

- в миллиамперах, мА;

- в вольтах, В.

мкФ

Из ряда номинальных ёмкостей выбираем значение равное 510 мкФ. Напряжение на конденсаторе должно быть в 1.5 раза больше .

На этом основании выберем конденсатор К50-3-60В-510мкФ10%.

Уточним коэффициент пульсации на входе фильтра:

, (3.2)

Определим коэффициент сглаживания, который должен обеспечивать фильтр:

, (3.3)

Коэффициент сглаживания каждого звена двухзвеньевого фильтра определяем по формуле:

, (3.4)

Определяется равенство:

, (3.5)

Зададим значения емкостей конденсаторов и равными 22 мкФ. По значению ёмкостей и максимального рабочего напряжения выбираем конденсаторы К50-3-60В-22мкФ10%.

Из (3.5) определим значение :

,

Гн

т.к. то .

Расчитаем конструктивные параметры дросселей. Выходными данными для расчета являются индуктивности дросселей и значения выпрямленного тока.

Ширина среднего стержня определяется по формуле:

, (3.6)

где: - в см;

- в Гн;

- в А.

см

Выберем из справочника стандартные пластины типа ШI со следующими параметрами:

ширина среднего

стержня - 2.8 см;

высота окна - 4.2 см;

ширина окна - 1.4 см.

Площадь окна находим по формуле:

, (3.7)

где: - ширина, см;

- высота, см.

кв.см

Вычислим количество витков обмотки каждого дросселя:

, (3.8)

где: - площадь окна а кв.мм;

- коэффициент заполнения

окна медью равный 0.27;

- плотность тока равная 2А.кв.мм;

- выпрямленный ток в А.

Находим диаметр провода обмотки дросселя:

, (3.9)

мм

Из справочника выбираем диаметр провода равный 0.75мм (допустимый ток 0.884 А).

Вычисляем площадь сечения дросселя:

, (3.10)

где: - в кв.мм;

- в Гн;

- в А;

- магнитная индукция сердечника

равная 0.8 Тл.

кв.см

Расчитаем толщину набора сердечника дросселя:

, (3.11)

см

Для избежания насыщения сердечника дросселя между ярмом и сердечником делают воздушный зазор. Поскольку магнитный поток дважды проходит через зазор, то толщина немагнитной прокладки (из бумаги или картона)равна .

, (3.12)

где: - в А;

- в Тл;

- в см.

см

Подсчитаем среднюю длину витка обмотки:

, (3.13)

см

Вычислим активное сопротивление обмотки дросселя:

, (3.14)

где: - в см;

- в мм;

- в Ом.

Ом

Сопротивление двух последовательно соединенных дросселей равно:

, (3.15)

Ом

Подсчитаем спад напряжения на активном сопротивлении дросселей:

, (3.16)

В