Навигация
Описание электрической схемы выбранного устройства
19862
знака
3
таблицы
13
изображений
2. Описание электрической схемы выбранного устройства
В результате анализа технического задания было выяснено, что получить требуемые параметры, используя типовые схемы стабилизаторов не возможно, вследствие сложности проектирования: большое количество каскадов (больше 10) и большое количество элементов обвязки. Расчет такого стабилизатора также будет затруднен необходимостью подбора радиоэлементов по параметрам и согласование каскадов. Оптимальным решением в данном случае будет применение интегрального стабилизатора напряжения. Такие стабилизаторы содержат большое количество транзисторов (больше 10) , подобранных по параметрам, каскады включения согласованы. Не маловажным фактором является и то, что основные каскады стабилизации содержаться в одном корпусе. Это обеспечивает термостабильность (работу стабилизатора при температурах -40С до +100С).
На рис. 2.1 приведена типовая схема включения стабилизатора с обвязкой, необходимой для работы микросхемы.
На приведенной схеме стабилизатора напряжения резисторы R1, R2 и конденсатор C1 составляют обвязку микросхемы, их номиналы содержатся в справочнике по параметрах стабилизаторов.
Резистор R3 - это резистор защиты стабилизатора от перегрузки выходным током.
Пара резисторов R4, R5 задают порог срабатывания тепловой защиты стабилизатора.
Конденсатор C2 позволяет снизить уровень пульсаций и помех при большом входном напряжении.
Конденсатор С3 – для уменьшения броска тока при подключении нагрузки и снижения пульсаций выходного напряжения.
3. Расчёт элементов схемы
Из рассмотренных в справочниках микросхем выбираем интегральный стабилизатор напряжения зарубежного производства LM317T, параметры которого приведены в табл.3.1.
Табл. 3.1
Параметры микросхемы LM317T
| Выходное стабилизированное напряжение UВЫХСТ, В | 12…30 |
| Максимальный ток нагрузки стабилизатора IНАГРMAX, А | 1.5 |
| Максимальное входное напряжение стабилизатора UВХMAX, В | 40 |
| Минимальное входное напряжение стабилизатора UВХMIN, В | 20 |
| Минимальная разность напряжений на входе и выходе стабилизатора (UВХ-UВыХ)MIN, В | 4 |
| Ток потребления микросхемы IПОТР, мА | 4 |
| Коэффициент стабилизации КСТ | 50 |
| КнI, % | 0,5 |
| Температурный коэффициент изменения выходного напряжения ТКUВЫХ, %/К | 0,5 |
Как уже говорилось в предыдущем разделе резисторы R1, R2 и конденсатор C1 составляют обвязку микросхемы, их номиналы были получены из справочника по интегральным стабилизаторам:
R1=1.2 кОм
R2=2 кОм
C1=0.1 мкФ
Резистор R3 - это резистор защиты стабилизатора от перегрузки выходным током. Сопротивление этого резистора определяется по формуле (3.1).
R3=(1.25-0.5*IПОТР-0,023(UВХ- UВЫХ))/IПОТР (3.1)
Подставив необходимые значения в формулу получаем значение сопротивления R3=199 Ом, по которому из ряда Е24, номинальных значений сопротивлений выбираем R3=200 Ом 2%.
Пара
резисторов
R4,
R5
задают порог
срабатывания
тепловой защиты
стабилизатора.
Для отключения
интегрального
стабилизатора
на третьей его
ножке должно
падать 1/3 выходного
максимального
напряжения,
тогда R4/R5=3.
Рассчитаем
сопротивления
так, чтобы
рассеиваемая
ими мощность
не
превышала
0.125 Вт:
R4=(2/3*UВЫХMAX)/PРАСС (3.2)
R5=(1/3*UВЫХMAX)/PРАСС (3.3)
Подставив необходимые значения в формулы (3.2) и (3.3) получили значения R4=160 Ом, R5=80 Ом. Из ряда Е24, номинальных значений сопротивлений выбираем R5=82 Ом 2%, R4=160 Ом 2%.
Конденсатор C2 позволяет снизить уровень пульсаций и помех при большом входном напряжении. В справочнике интегральных стабилизаторов напряжения советуют ставить конденсатор емкостью 10 мкФ и более. Следовательно С2=16 мкФ.
Конденсатор С3 – для уменьшения броска тока при подключении нагрузки и снижения пульсаций выходного напряжения. Вследствие сказанного конденсатор должен иметь достаточно большую емкость (сотни микрофарад) и должен выдерживать напряжение в раза 1.5-3 больше чем максимальное выходное стабилизированное напряжение на выходе интегрального стабилизатора.
Выбираем С3=470 мкФ 5% -50 В.
Мощности резисторов схемы рассчитываются по следующей формуле:
PR=URIR=UR*UR/R(3.4)
По схеме видно, что мощности всех сопротивлений не будут превышать 0.125 Вт.
В результате проведенных расчетов, получили следующие номинальные значения элементов:
R1 - МЛТ-0.125- 1.2 кОм 5%;
R2 - МЛТ-0.125- 2 кОм 5%;
R3 - МЛТ-0.125- 200 Ом 2%;
R4 - МЛТ-0.125- 160 Ом 2%;
R5 - МЛТ-0.125- 82 Ом 2%;
C1 – К10-7B- 0.1 мкФ ±5%;
C2 – TESLA-16 мкФ ±5%;
C3 – TESLA-50 мкФ ±5%;
DA1 –LM337T;
Похожие работы
... уменьшения колебаний параметров от температуры мощности рассеивания для элементов высокой мощности устанавливаются радиаторы. Для примера влияния разброса параметров элементов на работу компенсационного стабилизатора напряжения приведем расчет основных параметров схемы для критических случаев с помощью ЭВМ (Приложение 6). Физические явления в компонентах устройств, вызывающие переход в ...
... Студенту гр. ____99-КТ-61______Дмитриеву А. А.______________________ По дисциплине _________________Электроника_______________________ Тема курсовой работы:_____Разработка компенсационного стабилизатора напряжения на базе операционного усилителя (ОУ). Разработка цифрового логического устройства.____________________________________________ Исходные данные __________Uвх_= 220 В (+10%, -15%), Кст = ...
... низкая стоимость. Недостатки: - большие массогабаритные размеры; - возможно возникновение акустического фона за счет вибрации магнитопровода. Компенсационные стабилизаторы напряжения и тока Могут работать на переменный или постоянный ток и используют принцип непрерывного или импульсного автоматического регулирования стабилизируемого параметра (напряжения или тока). Структурные ...
... ⋅6,4⋅103 =320 Если значение Кст окажется недостаточным, то следует выбрать транзисторы VТ2 и VТЗ с большим коэффициентом усиления тока h21Э. 9. Начертим принципиальную электрическую схему стабилизатора напряжения (рис.4). Рисунок 4 2. Проектирование и расчет однофазного мостового выпрямителя Выбираем диод для однофазного мостового выпрямителя, работающего на нагрузку с ...
0 комментариев