Стабилизатор на постоянно напрежение

Съдържание

1. 
   Приложено задание.
   
2. 
   Изходни данни. стр. 2
   
3. 
   Обяснителна записка. стр. 3
   
4. 
   Графична част. стр. 18
   
   1. 
      Пълна принципна схема ( по БДС ).
      
   2. 
      Спецификация на елементите ( по БДС ).
      
   3. 
      Разработване на печатна платка.
      

6. 
   Приложение – включва листинги с подробна стр. 20
   

3. 
   Обяснителна записка.
   

Проектираният стабилизатор се състои от три основни функционални блока – мрежов стабилизатор, токоизправител + филтър и стабилизатор на напрежение. По - долу е описан начина по който са изчислени тези три блока, като е започнато от проектирането на стабилизатора и свършва с проектирането на мрежовият трансформатор. По – подробна информация за използваните дискретни елементи и използваната интегрална схема може да се намери в приложението към проекта.

Основните градивни блокове на стабилизатора са три :

1. 
   Мрежовият трансформатор служи за съгласуване на напреженията на променливотоковата и постояннотоковата верига ( 220V – 13,75V ). Той разделя гялванично двете вериги, което осигурява допълнителна безопасност.
   
2. 
   Вентилната група преобразува променливото напрежение в постоянно
   

Филтриращият кондензатор задържа всички хармоници и пропуска само

постоянната съставка.

3. 
   Стабилизатора на напрежение поддържа неизменна стойността на изходното напрежение ( реализиран е с ИС μА723 + транзистор за разширяване на обхвата по ток ).
   

μA 723, ИС е дадена в корпус DIL – 14. Разликата между корпус DIL - 14 и корпус ТО – 100 е в номерацията на изводите, като при корпус ТО – 100 липсва единят извод (9).

Вътрешната блокова схема на μA 723, както и номерацията и предназначението на изводите са следните ( В скоби е дадена номерацията на изводите при корпус

ТО – 100 ) :

Изводи 12(-) и 7(+) са за захранване на вътрешните вериги с напрежения от 8 до 40 V. На извод 6 е изведен източника на еталонно напрежение U_ref = 7,1V. Изводи 4 и 5 са съответно инвертиращият и неинвертиращият вход на усилвателя. Изводи 2, 13 и 3 са съответно база, колектор и емитер на транзистора Т2 служещ за реализиране на схема за защита по ток. Изводи 11 и 10 са съответно колектор и емитер на изходният за схемата транзистор Т1. На извод 9 е изведен анода на стабилитрон за 6,2 V.

1. 
   Изчислява се нужният статичен коефициентн на усилване по ток на регулиращият транзистор за постигане на изходен ток на ИС μA 723
   

обхватапо ток.

приблизително 10 mA ).

3. 
   Изчислява се входното напрежение.
   

където “в” е относителното намаление на входното напрежение, а “а” е

относителното му увеличение :

от тук следва че максималният ток U_CE на транзистора Т1 при късо на

изхода е 13,48 V.

3. 
   Изчислява се токът на късо съединение.
   

3. 
   Изчислява се отделената от транзистора мощност.
   

• 
  при режим на късо съединение.
  

• 
  в нормален работен режим.
  

транзистор е тип PNP – 2SB1201S с производител SANYO и следните

характеристики :


По – подробна информация за транзистора можеда се вземе от приложеиня

листин.

3. 
   Изчислява се необходимият радиатор към транзистор, осигуряващ му нужното разсейване на мощност.
   

За изчислениеята са нужни следните данни:

t_a = 45 ^оС- максимално допустима температура на околната среда

t_jmax = 150 ^оС - максимално допустима температура на прехода колектор емитер на транзистора.
а) Изчислява се съпротивлението преход – корпус на транзистора.

б) Закрепването става директно към радиатора чрез силиконова паста.

( R_tcp = 0,5 ^oC/W )
Определяме сумарното топлинно съпротивление преход – радиатор.

в) Определяме топлинното съпротивление на радиатора.
Избираме стойност за t_j < 150 ^oC  130 ^oC


г) Изчислява се площа на радиатора.

Трябва да се вземе предвид, че ако част от площа на охлаждащият радиатор е долепена до топлоизолиращи детайли, то тя трябва да се приспадне от общата площ.

3. 
   Изчислява се съпротивлението на резистора R₅.
   

R₅ = 1,3 

Мощността отделена върху резистора е:

Избира се резистор със съпротивление 1,3 , при толеранс 5 % и разсейвана

мощност 2 W.

3. 
   Избира се ток през делителя R₃ - R₄  приблизително 10 пъти по – голям от тока на консумация. Ибира се стойност I_ДЕЛ = 10 mA.
   

3. 
   Изчислява се съпротивлението на резистора R₃.
   

R₃ = 82 

Мощността отделена върху резистора е:

Избира се резистор със съпротивление 82 , при толеранс 5 % и

Разсейвана мощност 0,05 W.

3. 
   Изчислява се съпротивлението на резистора R₄.
   

R₄ = 750 

Мощността отделена върху резистора е:

Избира се резистор със съпротивление 750 , при толеранс 5 % и разсейвана

мощност 0,1 W.

3. 
   Избира се ток през делителя R₆ – R_7. Избира се I_ДЕЛ = 1 mA.
   

3. 
   Изчислява се съпротивлението на резистора R₇.
   

R₇ = 6,7 к

Мощността отделена върху резистора е:

Избира се резистор със съпротивление 6,8 k, при толеранс 5 % и

разсейвана мощност 0,05 W.

3. 
   Изчислява се съпротивлението на резистора R₆.
   

R₆ = 910 

Мощността отделена върху резистора е:

Избира се резистор със съпротивление 910 , при толеранс 5 % и разсейвана

мощност 0,05 W.

3. 
   Изчислява се съпротивлението на резистора R₂.
   

R₂ = 820 

Мощността отделена върху резистора е:

Избира се резистор със съпротивление 820 , при толеранс 5 % и разсейвана

мощност 0,1 W.

3. 
   Изчислява се съпротивлението на резистора R₁.
   

избере стойност за неговото съпротивление от порядъка на 1 M.

Избира се стандартна стойнот за съпротивлението на резистора :

R₁ = 1 M

Мощността отделена върху резистора е:

Избира се резистор със съпротивление 1 M, при толеранс 5 % и разсейвана

мощност 0,05 W.

3. 
   Изчислява се коефициента на предаване по напрежение на делителя R₆ – R₇.
   

3. 
   Изчислява се коефициента стабилизация на стабилизатора.
   

k_ДУ – коефициент на усилване на усилвателя.

3. 
   Изчислява се вътрешното съпротивление на стабилизатора.
   

3. 
   Изчислява се капацитетът на кондензатора С₃.
   

Избира се стандартен кондензатор със стоиност 560 F, при толеранс 5 % и

напрежение 10 V.

3. 
   Кондензатора С₂ се избира между 100 – 10000 pF.
   

1. 
   Избира се вътрешното съпротивление на токоизправителя, със стойност на к.п.д. между 80-90 %.
   

2. 
   Изчислява се параметъра А.
   

 = 43^о

б) Определяме В от графика *8.3.

В = 1,02

3. 
   Изчисляваме ефективната стойност на напрежението въвъ вторичната намотка на трансформатора.
   

4. 
   Изчислява се максималното обратно напрежение върху вентилите.
   

5. 
   Изчислява се коефициента на трансформация на трансформатора.
   

а) Отчитаме F от графика *8.4.

F = 6,5

6. 
   Изчислява се амплитудата на тока през вентилите и вторичната намотка на трансформатора.
   

D = 2,2

7. 
   Изчислява се ефективната стойност на тока през вторичната намотка на трансформатора.
   

8. 
   Изчислява се ефективната стойност на тока през първичната намотка на трансформатора.
   

за p = 2; H = 360

9. 
   Изчислява се капацитета на филтровия кондензатор.
   

работно напражение 16 V.

10. 
    Изчисляват се стойностите на  = за четири стойности на товарния ток и се
    

11. 
    Изчислява се и се построява външната характеристика на токоизправителя.
    

U_ИЗХ=f(I_ИЗХ)

които трябва да отговарят на изискванията :

Избраният диод е PBYR325CTD с производител PHILIPS, със стоиности :

проекта.

1. 
   Пресмята се изчислителата мощност на трансформатора.
   

2. 
   Избира се Ш – образен магнитопровод. Изработините с такъв магнитопровод трансформатори са с проста конструкция и са евтини.
   

3. 
   Избира се максималната магнитна индукция.
   

4. 
   Определя се сечението на магнитопровода.
   

Коефициента к се избира между 0,99 и 1,25. Избраната стойност е 1.

5. 
   Изчислява се максималната и минималната широчина на магнитопровода.
   

6. 
   Избира се стандартен пакет ламели. Избран е пакет Ш 25х25 с широчина на ламелата а = 25 mm ( взима се в предвид дебелината на изолацията между ламелите ), със сечение на пакета S_CT = 5,6 – изчисленията се провеждат с това сечение.
   

7. 
   Изчислява се броят на навивките.
   

а) За първичната намотка

броя на навивките на вторичната намотка се увеличава с 10 %.

8. 
   Изчислява се токът през първичната намотка.
   

поради наличието на загуби в трансформатора.

9. 
   Токът през вторичната намотка е даден.
   

10. 
    Изчислява се диаметърът на проводниците.
    

Избранат плътността на тока е j = 2,5 A/mm² = j^’₁ = j^’₂.

Действителната плътност на тока е :

Действителната плътност на тока е :

11. 
    Изчислява се общото сечение на проводнците в намотките.
    

12. 
    Изчислява се коефициента на запълванена прозореца на магнитопровода.
    

Т.е. 0,3

13. 
    Изчислява се масата на медта в трансформатора.
    

а)

_M = 8,9 g/cm³ е плътността на медта.

l_CP – средна дължина на една навивка

 - брой навивки

q – сечение на проводника в mm²

14. 
    Изчисляват се загубите в медта.
    

15. 
    Изчислява се масата на магнитопровода.
    

V_CT – обем на магнитопровода.

_CT – плътност на стоманата = 7,8 kg/cm

16. 
    Иззчисляват се загубите в магнитопровода.
    

където :

p_CT – специфични загуби на феромагнитния материал при честота 50 Hz и

B_max = 1 T ( от 1 до 5 kg ).

17. 
    Изчислява се коефициентът на полезна действие на трансформатора.
    

18. 
    Изчислява се температурата на повърхността на трансформатора.
    

_t – коефициент на топлоотдаване  1,3.10^-3.

S_ОХЛ – охлаждащата повърхност на целият трансформатор.

Прегряването повърхността на трансформатора е 19,8 ^оС. Най – нагрятата

точка в дълбочина ще има температура на прегряване :

t^o = 19,8 + 15 = 31,8 ^oC  това е по – малко от зададената допустима

стойност от 55 ^oC.

3. 
   Графична част.
   

1. 
   Пълна принципна схема ( по БДС ).
   

2. 
   Спецификация на елементите ( по БДС ).
   

3. 
   Разработване на печатна платка.
   

3. 
   Използвана литература.
   

1. Николай, Й.С. “Токозахранващи устройства”. С.,Техника. 1999.

София.
3. Златаров, В., Л.Доневска и др. “Ръководство за проектиране по електронни аналогови схеми и устройства”. С.,Техника, 1993.

Приложение

Каталог: Home -> Emo -> СЕМЕСТЪР%205 -> ТЗУ -> курсова -> kursowa -> 8V%201A
8V%201A -> Означение в схемата Наименование и означение
курсова -> Стабилизатор на постоянно напрежение
СЕМЕСТЪР%205 -> Курсова задача по Цифрова схемотехника Тема: Динамична индикация Изходни данни: Брой разряди 7 Индикатори с общ анод Проектирал: Ръководител
СЕМЕСТЪР%205 -> Задачи по ие за изпита
СЕМЕСТЪР%205 -> 5 Емитерно-свързана логика
курсова -> Курсов проект по токозахранващи устройства

Изтегляне 1.69 Mb.

Сподели с приятели: