Курсовая работа: Расчёт и проектирование вторичного источника питания
3. Определяем максимальное падение напряжения на участке
эмиттер — коллектор регулирующего транзистора
UК.Э1 МАКС = UВХ. МАКС — UВЫХ, (3.5)
UК.Э1 МАКС = 18,2 — 12 = 6,2 в.
4. Находим максимальную мощность, рассеиваемую на коллекторе
регулирующего транзистора,
РК1 МАКС = UК.Э1 МАКС • I ВЫХ. МАКС, (3.6)
где I ВЫХ. МАКС — максимальное значение тока нагрузки. Для нашего случая (при неизменном токе нагрузки)
I ВЫХ. МАКС = I ВЫХ. = 0,1 А
Следовательно
РК1 МАКС = 8,2 • 0,1 = 0,82 Вт.
5. Выбираем тип регулирующего транзистора.
При выборе необходимо выполнить условия
I К1. МАКС I ВЫХ. I К1. МАКС. ДОП.; (3.7)
UК.Э1 МАКС UК.Э1 МАКС. ДОП.; (3.8)
РК1 МАКС РК1 МАКС. ДОП. (3.9)
Пользуясь таблицами соответствующих справочников выбираем транзистор Т1 типа П4БЭ с такими параметрами: коэффициент усиления по току В1 = 20, максимально допустимое напряжение коллектор — эмиттер UК.Э1 МАКС. ДОП. = 60 в;
максимально допустимый ток коллектора I К1. МАКС. ДОП. = 5 а; максимально допустимая мощность, рассеиваемая на коллекторе (без дополнительного теплоотвода), РК1 МАКС. ДОП = 3 вт.
Таким образом, для выбранного транзистора П4БЭ условия (3.7) (3.9) выполняются.
6. Выбираем тип согласующего транзистора Т2. Транзистор Т2 предназначен для согласования большого выходного сопротивления (порядка 10 ком) усилителя постоянного тока, собранного на транзисторе Т3, с малым входным сопротивлением (порядка 10 ом) регулирующего транзистора Т1.
Кроме того, транзисторы Т1 и Т2, образуя составной транзистор, имеют общий коэффициент усиления по току
Вобщ. = В1 • В2 (3.10)
где В1 и В2 — коэффициенты усиления по току транзисторов Т1 и Т2. Большой коэффициент усиления по току Вобщ. позволяет значительно повысить коэффициент стабилизации схемы по напряжению.
Принимая
I К2 I Э2.= I б1, (3.11)
где I К2 иI Э2. — токи коллектора и эмиттера транзистора Т2 ; I б1 — ток базы транзистора Т1 и учитывая, что
I б1 I К1 / В1 = 100 /20 = 5 мА, (3.12)
получим
I К2 5 мА.
Кроме того,
UК.Э2 МАКС UК.Э1 МАКС 8,2 в. (3.13)
Таким образом, мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора Т2, равнаРк2 макс Uк.э2 макс • I к2 = 8,2 • 5х10-3 = 0,041 Вт = 41 мВт.
По справочнику выбираем транзистор Т2 типа П201А с параметрами:
коэффициент усиления по току В2 = 40, максимальное напряжение между коллектором и эмиттером Uк.э2 макс. доп.=22 в, максимальный ток коллектораI к2. макс. доп = 1,5 а, максимально допустимая мощность, рассеиваемая на коллекторе, Рк2 макс. доп = 1 вт. Поскольку Рк2 макс. = 0,041 вт < Рк2 макс. доп = 1 вт,то транзистор Т2 выбран правильно.
7. Выбираем тип кремниевого стабилитрона. В качестве источника эталонного напряжения обычно используется кремниевый стабилитрон, который должен иметь номинальное напряжение стабилизации, который должен иметь номинальное напряжение стабилизации
Uст (0,6 0,7) • Uвых, (3.14)
Uст (0,6 0,7) • 9 = 5,4 в.
По справочнику выбираем стабилитрон типа Д808, у которого
Uст = Uэт = 8 в. ; I ст 5 мА ; I ст. макс. мА.
8. Находим коэффициент деления напряжения делителем R5,R6 и R7
= U2 вых / Uвых Uэт / Uвых = 8 / 12 = 0,667 (3.15)
9. Выбираем тип управляющего (усилительного) транзистора Т3. На транзисторе Т3 собран усилитель, который должен реагировать на самые незначительные колебания выходного напряжения и усиливать их до величины, достаточной для управления регулирующим транзистором. Поэтому управляющий транзистор должен обеспечивать достаточное усиление сигнала по напряжению. При выборе транзистора необходимо обратить внимание на величину коллекторного тока I кз. Этот ток должен быть по возможности небольшим, но всегда превышать ток базы согласующего транзистора Т2. Обычно величина тока I кз выбирается в пределах 0,5 2 ма. Требуемое значение коэффициента усиления по напряжению для управляющего транзистора можно найти по формуле
(3.16)