Курсовая работа: Проектирование вторичного источника питания

4 – нагрузка.

Стабилизаторы могут строится как на дискретных нелинейных элементах (напряжение на которых мало зависит от тока, протекающего через них) так и на интегральных микросхемах, что позволяет существенно улучшить параметры стабилизатора, надежность и облегчает монтаж.

3. Расчет электрических схем

3.1 Расчет стабилизатора напряжения

Исходными данными для расчета стабилизатора являются U_ВЫХ , ток нагрузки I_Н ,пределы регулировки выходного напряжения U_{ВЫХ min} и U_{ВЫХ max} , допустимые отклонения входного напряжения в сторону повышения и понижения а_{ВХ. max} и а_{ВХ. min} , коэффициент стабилизации К_СТ , выходное сопротивление стабилизатора, отклонения выходного напряжения от номинального.

В результате расчета необходимо определить параметры элементов схемы стабилизатора , а также величины входного напряжения и входного тока необходимые для расчета выпрямителя.

Исходя из того, что при I_Н <(0.02...0.03) А в регулирующий элемент входит 1 транзистор, при (0.02...0.03)< I_Н <(0.5...0.6)А – 2 транзистора, при (0.5...0.6) <I_Н <(4...6) А – 3 транзистора [1]), а в нашем случае I_Н =0.1 А, делаем вывод, что в регулирующий элемент будет входить 2 транзистора. Соответствующая схема приведена в приложении.

Найдем напряжение на входе стабилизатора

(3.1)

где U_{КЭР min} – минимальное напряжение на участке коллектор-эмиттер регулирующего транзистора, (3...5)В – для кремниевых транзисторов [2];

U_{m пвх} – амплитуда пульсаций входного напряжения, которая определяется по формуле

( 3.2)

Значит

(3.3)

Зададимся допустимыми отклонениями входного напряжения стабилизатора от номинального в сторону увеличения а_ВХ и уменьшения b_ВХ и примем их равными 0,05 В. Тогда номинальное и максимальное напряжение на входе стабилизатора

(3.4)

(3.5)

Для транзистора Т₁₁ максимальный ток коллектора I_{к max} , напряжение коллектор-эмиттер U_{КЭ max} и максимальная рассеиваемая мощность, определяется как

(3.6)

(3.7)

(3.8)

Выбираем транзистор КТ902А, для которого I_{к max} =5 А и U_{КЭ max} =110 В, h_21Э =15, I_КБ0 =10мА, Р_{к max} = 5 Вт (транзистор необходимо установить на теплоотвод, Р_{к max} =30 Вт ).

Максимальный ток коллектора I_{к max} (U_{КЭ max 11} = U_{КЭ max 12} = U_{КЭ max 13} ) и максимальную рассеиваемую мощность для транзистора Т₁₂ , определим как

(3.9)

(3.10)

Выбираем транзистор КТ604А, для которого I_{к max} =0,2 А и U_{КЭ max} =250 В, h_21Э =10, I_КБ0 =0,05мА, Р_{к max} = 0.8 Вт.

Максимальный ток коллектора I_{к max} (U_{КЭ max 11} = U_{КЭ max 12} = U_{КЭ max 13} ) и максимальную рассеиваемую мощность для транзистора Т₁₃ , определим как

(3.11)

(3.12)