Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Линейные стабилизаторы


⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 13Следующая ⇒




Для питания электронных схем аппаратуры самого различного назначения необходима электрическая энергия, удовлетворяющая определенным требованиям, среди которых важнейшими являются стабильность напряжения питания (или тока), весьма малый уровень пульсаций и др. Обеспечение таких требований осуществляется с помощью стабилизаторов – устройств автоматически поддерживающих напряжение или ток на стороне нагрузки с заданной степенью точности.

Подавляющее большинство стабилизаторов составляют устройства с параметрическим и компенсационным принципом стабилизации. В параметрических стабилизаторах для стабилизации напряжения или тока используются элементы с нелинейной вольтамперной характеристикой (например, стабилитроны, стабисторы, полевые транзисторы и др.). Такие стабилизаторы обычно применяются в маломощных цепях с небольшим током нагрузки.

Компенсационные стабилизаторы представляют собой систему автоматического регулирования, содержащую регулирующий элемент и цепь отрицательной обратной связи. Как правило, регулирующим элементом компенсационных стабилизаторов напряжения является биполярный либо полевой транзистор (или группа транзисторов). Если этот транзистор работает в непрерывном активном режиме, то стабилизатор называют линейным (с непрерывным регулированием), а если регулирующий транзистор работает в ключевом режиме – импульсным. Вместе с этим в комбинированных стабилизаторах, которые называются непрерывно-импульсными, используют оба принципа регулирования энергии.

В настоящее время стабилизаторы с непрерывным регулированием напряжения или линейные строятся на основе интегральных стабилизаторов. Применимость интегральных стабилизаторов не ограничивается предельными значениями выходных токов и напряжений. В случаях необходимости обеспечения больших токов нагрузки интегральные стабилизаторы дополняются навесными транзисторами. При этом качественные параметры схем с интегральными стабилизаторами определяются, как правило, характеристиками интегральных стабилизаторов.

Исходные данные для расчета стабилизатора:

- напряжение (первичное) питания стабилизатора Uвх, В;

- относительные отклонения напряжения питания, как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения α max, α min;

- уровень пульсаций входного (первичного) напряжения kП1=UВхm1/UВхСр;

- номинальное значение выходного напряжения стабилизатора UВых, В, пределы регулировки выходного напряжения стабилизатора UВыхmax, В, UВыхmin, В, если такая регулировка необходима;

- максимальный и минимальный токи нагрузки стабилизатора IНmax, IНmin, А;

- нестабильность выходного напряжения стабилизатора δ UСт=Δ UСт/UСт или коэффициент стабилизации по входному напряжению kСтU, внутреннее сопротивление стабилизатора ri, Ом;

- амплитуда пульсации выходного напряжения стабилизатора UВыхm, В;

- пределы изменения температуры окружающей среды tmax, tmin, °C.

Выберем схему компенсационного стабилизатора с последовательным включением регулирующего элемента. Схема позволяет получить выходное напряжение, большее, чем допустимое напряжение интегрального стабилизатора. Внешний регулирующий транзистор VT1 работает в активном режиме с изменяющимся напряжением коллектор-эмиттер UКЭVT1.

 

Рис. 4.1. Компенсационный стабилизатор напряжения

 

Минимально возможное первичное напряжение на входе стабилизатора:

Минимально возможное напряжение на входе интегрального стабилизатора DA1 равно:

где - минимальное падение напряжения на регулирующем транзисторе, обеспечивающее линейный режим работы, для биполярных транзисторов 1, 5-2, 5 В, для полевых транзисторов 1-2, 5 В; - амплитуда пульсаций входного напряжения, В ; - напряжение падения на резисторе схемы защиты от перегрузки по току, принимаем равным 0, 6 В; - величина просадки входного напряжения при максимальном токе нагрузки, В; - внутреннее сопротивление первичного источника напряжения, принимаем 2, 5 Ом.

Максимально возможное первичное напряжение на входе стабилизатора:

По полученным значениям минимального и максимального входного напряжения интегрального стабилизатора выбираем микросхему по приложению 8.

Ток регулирующего транзистора на начальном этапе расчета можно считать практически равным току нагрузки:

Максимальное установившееся напряжение на транзисторе VT2 равно:

 

где - минимальное падение напряжения на интегральном стабилизаторе, В.

Максимальная мощность, выделяющаяся на регулирующем транзисторе равна:

На основании полученных данных выбирается регулирующий элемент – транзистор VT2 и выписываются его параметры (приложение 6).

Производим расчет остальных элементов схемы стабилизации.

Находим минимальную величину напряжения на стабилитроне VD1:

По полученному значению напряжения выбираем стабилитрон VD1 (приложение 5). Задаемся минимальным значением тока стабилитрона . При этом входной ток регулирующего транзистора может достигать значения:

Рассчитываем величину сопротивления R1:

Мощность резистора R1 составляет величину:

По результатам расчетов выбираем необходимый резистор R1 (приложение 7).

При увеличении входного напряжения стабилизатора и уменьшении тока нагрузки ток базы регулирующего транзистора уменьшается, а ток через стабилитрон возрастает до значения, А:

Именно такая величина является минимально допустимой для тока нагрузки. В противном случае выходной ток интегрального стабилизатора DA1 меняет свое направление (становится втекающим), что недопустимо.

Максимальная мощность, выделяющаяся на стабилитроне, Вт:

Ток выходного (следящего) делителя должен отвечать требованию

Исходя из этого условия, устанавливаем значение тока делителя.

Общее сопротивление делителя составляет величину, Ом:

Соответственно величина сопротивления равна

Мощность резистора R4 равна, Вт:

Величина сопротивления резистора защиты равна R3 равна:

Мощность на этом резисторе, Вт:

Для повышения коэффициента сглаживания пульсаций параллельно резистору R5 устанавливаем конденсатор С1. Расчет конденсатора проводится из условия < < R5 на основной нижней частоте пульсаций, как правило равной 100 Гц. Если задать =0, 1R5, то

По полученному результату выбираем конденсатор соответствующей емкости и на определенное напряжение (приложение 4).

Приложение 1

Конструктивные размеры броневых ленточных магнитопроводов типа ШЛ

 

Расчетные параметры броневых ленточных магнитопроводов типа ШЛ

 

 

 

Конструктивные размеры броневых ленточных магнитопроводов типа ПЛ

 

 

Расчетные параметры броневых ленточных магнитопроводов типа ПЛ

 

 

Некоторые электрические и конструктивные параметры магнитопроводов типа ПЛ

 

 

Приложение 2

Основные параметры медных обмоточных проводов

Диаметр провода по меди, мм Сечение провода по меди, мм2 Диаметр провода с изоляцией, мм Сопротивление 1 м провода при 20°С, Ом Допустимый ток при плотности
ПЭВ-1 ПЭВ-2 ПЭЛ ПЭТВ 2 А/мм2, А 2, 5 А/мм2, А 3 А/мм2, А
0.02 0.00031 0.027 - 0.035 - 61.5 0.0006 0, 0008 0.0009
0.025 0.00051 0.034 - 0.04 - 37.16 0.001 0, 0013 0.0015
0.03 0.00071 0.041 - 0.045 - 24.7 0.0014 0, 0018 0.002
0.032 0.0008 0.043 - 0.046 - 18.4 0.0016 0, 002 0.0024
0.04 0.0013 0.055 - 0.055 - 13.9 0.0026 0, 003 0.004
0.05 0.00196 0.062 0.08 0.07 - 9.169 0.004 0, 005 0.0058
0.06 0.00283 0.075 0.09 0.085 0.09 6.367 0.0057 0, 007 0.0084
0.063 0.0031 0.078 0.09 0.085 0.09 4.677 0.0063 0, 0077 0.0093
0.07 0.00385 0.084 0.092 0.092 0.1 4.677 0.0071 0, 0096 0.011
0.071 0.00396 0.088 0.095 0.095 0.1 4.71 0.0078 0, 01 0.012
0.08 0.00503 0.095 0.105 0.105 0.11 6.63 0.01 0.012 0.015
0.09 0.00636 0.105 0.12 0.115 0.12 2.86 0.013 0, 016 0.018
0.1 0.00785 0.122 0.13 0.125 0.13 2.291 0.016 0, 02 0.023
0.112 0.0099 0.134 0.14 0.125 0.14 1.895 0.021 0, 025 0.03
0.12 0.0113 0.144 0.15 0.145 0.15 1.591 0.023 0, 03 0.034
0.125 0.0122 0.149 0.155 0.15 0.155 1.4 0.025 0, 03 0.036
0.13 0.0133 0.155 0.16 0.155 0.16 1.32 0.026 0, 033 0.04
0.14 0.0154 0.165 0.17 0.165 0.17 1.14 0.03 0, 04 0.047
0.15 0.0176 0.176 0.19 0.18 0.19 0.99 0.035 0, 044 0.053
0.16 0.0201 0.187 0.2 0.19 0.2 0.873 0.04 0, 05 0.06
0.17 0.0227 0.197 0.21 0.2 0.21 0.773 0.045 0, 056 0.066
0.18 0.0254 0.21 0.22 0.21 0.22 0.688 0.051 0, 063 0.075
0.19 0.0283 0.22 0.23 0.22 0.23 0.618 0.057 0, 07 0.084
0.2 0.0314 0.23 0.24 0.23 0.24 0.558 0.063 0, 078 0.093
0.21 0.0346 0.24 0.25 0.25 0.25 0.507 0.07 0, 086 0.1
0.224 0.0394 0.256 0.27 0.26 0.27 0.445 0.08 0, 099 0.11
0.236 0.0437 0.26 0.285 0.27 0.28 0.402 0.088 0, 11 0.13
0.25 0.049 0.284 0.3 0.275 0.3 0.357 0.098 0, 122 0.147
0.265 0.0552 0.305 0.315 0.305 0.31 0.318 0.111 0, 14 0.165
0.28 0.0615 0.315 0.33 0.315 0.33 0.285 0.124 0, 153 0.183
0.3 0.0708 0.34 0.35 0.34 0.34 0.248 0.143 0, 177 0.21
0.315 0.078 0.35 0.365 0.352 0.36 0.225 0.16 0, 195 0.23
0.335 0.0885 0.375 0.385 0.375 0.38 0.198 0.177 0, 22 0.26
0.355 0.099 0.395 0.414 0.395 0.41 0.177 0.2 0, 25 0.29
0.38 0.113 0.42 0.44 0.42 0.44 0.155 0.226 0, 282 0.34
0.4 0.126 0.44 0.46 0.442 0.46 0.14 0.251 0, 315 0.37
0.425 0.142 0.465 0.485 0.47 0.47 0.124 0.283 0, 355 0.42
0.45 0.16 0.49 0.51 0.495 0.5 0.11 0.32 0, 4 0.48
0.475 0.177 0.525 0.545 0.495 0.53 0.099 0.35 0, 43 0.53
0.5 0.196 0.55 0.57 0.55 0.55 0.09 0.39 0, 49 0.58
0.53 0.22 0.58 0.6 0.578 0.6 0.0795 0.44 0.55 0.66
0.56 0.247 0.61 0.63 0.61 0.62 0.071 0.5 0.6 0.74
0.6 0.283 0.65 0.67 0.65 0.66 0.062 0.56 0.7 0.84
0.63 0.313 0.68 0.7 0.68 0.69 0.056 0.626 0, 78 0.93
0.67 0.352 0.72 0.75 0.72 0.75 0.05 0.7 0, 88 1.0
0.71 0.398 0.76 0.79 0.77 0.78 0.044 0.8 1.0 1.2
0.75 0.441 0.81 0.84 0.81 0.83 0.039 0.884 1.1 1.32
0.8 0.503 0.86 0.89 0.86 0.89 0.035 1.0 1.25 1.5
0.85 0.567 0.91 0.94 0.91 0.94 0.031 1.13 1.4 1.7
0.9 0.636 0.96 0.99 0.96 0.99 0.0275 1.27 1.6 1.9
0.93 0.679 0.99 1.02 0.99 1.02 0.0253 1.33 1.7 2.0
0.95 0.712 1.01 1.04 1.02 1.04 0.0248 1.42 1.78 2.13
1.0 0.785 1.07 1.1 1.07 1.11 0.0224 1.57 1.96 2.35
1.06 0.884 1.13 1.16 1.14 1.16 0.0199 1.765 2.2 2.64
1.08 0.916 1.16 1.19 1.16 1.19 0.0188 1.83 2.3 2.73
1.12 0.985 1.19 1.22 1.2 1.23 0.0178 1.97 2.46 2.94
1.18 1.092 1.26 1.28 1.26 1.26 0.0161 2.185 2.73 3.27
1.25 1.227 1.33 1.35 1.33 1.36 0.0143 2.45 3.05 3.68
1.32 1.362 1.4 1.42 1.4 1.42 0.013 2.72 3.4 4.0
1.4 1.539 1.48 1.51 1.48 1.51 0.0113 3.078 3.84 4.6
1.45 1.651 1.53 1.56 1.53 1.56 0.0106 3.306 4.127 4.95
1.5 1.767 1.58 1.61 1.58 1.61 0.0093 3.5 4.4 5.3
1.56 1.911 1.63 1.67 1.64 1.67 0.00917 3.876 4.77 5.73
1.6 2.01 1.68 1.71 1.68 1.71 0.0086 4.02 5.025 6.03
1.7 2.269 1.78 1.81 1.78 1.81 0.0078 4.54 5.67 6.78
1.74 2.378 1.82 1.85 1.82 1.85 0.00737 4.75 5.945 7.13
1.8 2.544 1.89 1.92 1.89 1.92 0.00692 5.0 6.36 7.63
1.9 2.81 1.99 2.02 1.99 2.02 0.00612 5.6 7.025 8.43
2.0 3.141 2.1 2.12 2.1 2.12 0.00556 6.3 7.85 9.42
2.12 3.529 2.21 2.24 2.22 2.24 0.00495 7.0 8.82 10.56
2.24 4.011 2.34 2.46 2.34 2.46 0.00445 8.02 10.02 12.03
2.36 4.374 2.46 2.48 2.36 2.48 0.00477 8.75 10.93 13.11
2.5 4.921 2.6 2.63 2.6 2.62 0.00399 9.85 12.3 14.7

 

 

Приложение 3

Параметры полупроводниковых диодов

Тип прибора Uобр max, В и max, В Iпр max, мА и max, мА fд max, кГц Uпр, В не более (при Iпр, мА) Iобр, мкА не более (при Uобр, В)
Д101     - 2 (2) 10 (75)
Д101А     - 1 (1) 10 (75)
Д102     - 2 (2) 10 (50)
Д102А     - 1 (1) 10 (50)
КД102А       1 (100) 0, 1 (250)
КД102Б       1 (100) 1 (300)
Д103     - 2 (2) 30 (30)
Д103А     - 1 (1) 30 (30)
КД103А       1 (100) 0, 5 (50)
КД103Б       1, 2 (100) 0, 5 (50)
КД105Б 400*     1 (300) 100 (400)
КД105В 600*     1 (300) 100 (600)
КД105Г 800*     1 (300) 100 (800)
КД106А 100* 300; 3* А   1 (300) 10 (100)
Д202       1 (400) 500 (100)
КД202А 50* 5 А 1, 2 0, 9 (5А) 800 (50)
КД202В 100* 5 А 1, 2 0, 9 (5А) 800 (100)
КД202Д 200* 5 А 1, 2 0, 9 (5А) 800 (200)
КД202Ж 300* 5 А 1, 2 0, 9 (5А) 800 (300)
КД202К 400* 5 А 1, 2 0, 9 (5А) 800 (400)
Д203       1 (400) 500 (200)
КД203А 420 10 А   1 (10 А) 1500 (600)
КД203Б 560 10 А   1 (10 А) 1500 (800)
КД203Г 1000 10 А   1 (10 А) 1500 (1000)
КД208А   1, 5 А   1 (1000) 100 (100)
КД209А       1 (700) 100 (400)
КД209Б       1 (500) 100 (600)
КД209В       1 (500) 100 (800)
КД213А   10 А   1 (10 А) 200 (200)
КД213Б   10 А   1, 2 (10 А) 200 (200)
КД213Г   10 А   1, 2 (10 А) 200 (100)
КД221А   0, 7 А   1, 4 (0, 7 А) 50 (100)
КД221Б   0, 5 А   1, 4 (0, 5 А) 50 (200)
КД221В   0, 3 А   1, 4 (0, 3 А) 100 (400)
Д223     - 1 (50) 1 (50)
Д223А     - 1 (50) 1 (100)
Д223Б     - 1 (50) 1 (150)
КД223А   2 А; 50 А* 1, 5 1, 3 (6 А) 10 (200)
КД226А   1, 7 А   1, 4 (1, 7 А) 50 (100)
КД226Б   1, 7 А   1, 4 (1, 7 А) 50 (200)
КД226В   1, 7 А   1, 4 (1, 7 А) 50 (400)
КД226Г   1, 7 А   1, 4 (1, 7 А) 50 (600)
Д242   10 А 1, 1 1, 25 (10 А) 3000 (100)

 

Тип прибора Uобр max, В и max, В Iпр max, мА и max, мА fд max, кГц Uпр, В не более (при Iпр, мА) Iобр, мкА не более (при Uобр, В)
Д242А   10 А 1, 1 1 (10 А) 3000 (100)
Д242Б   5 А 1, 1 1, 5 (5 А) 3000 (100)
КД243А   1 А; 6* А   1, 1 (1 А) 10 (50)
КД243Б   1 А; 6* А   1, 1 (1 А) 10 (100)
КД243В   1 А; 6* А   1, 1 (1 А) 10 (200)
КД243Г   1 А; 6* А   1, 1 (1 А) 10 (400)
КД247А   1 А; 30* А   1, 3 (1 А) 5 (100)
КД247Б   1 А; 30* А   1, 3 (1 А) 5 (200)
КД247В   1 А; 30* А   1, 3 (1 А) 5 (400)
КД257А   3 А; 15* А - 1, 5 (5 А) 2 (200)
КД257Б   3 А; 15* А - 1, 5 (5 А) 2 (400)
КД257В   3 А; 15* А - 1, 5 (5 А) 2 (600)
КД268А   3 А; 300* А - 0, 65 (3 А) 1 мА
КД268Б   3 А; 250* А - 0, 75 (3 А) 1 мА
КД268В   3 А; 200* А - 0, 85 (3 А) 1 мА
КД268Г   3 А; 150* А - 0, 85 (3 А) 1 мА
КД268Д   3 А - 0, 9 (3 А) 2 мА
КД268Е   3 А - 0, 9 (3 А) 2 мА
КД269А   5 А; 450* А - 0, 65 (5 А) 1 мА
КД269Б   5 А; 300* А - 0, 75 (5 А) 1 мА
КД269В   5 А; 240* А - 0, 85 (5 А) 1 мА
КД269Г   5 А; 210* А - 0, 85 (5 А) 1 мА
КД269Д   5 А - 0, 9 (5 А) 1 мА
КД269Е   5 А - 0, 9 (5 А) 2 мА
КД269Ж   5 А - 0, 95 (5 А) 2 мА
КД270А   7, 5 А; 850* А - 0, 65 (7, 5 А) 1 мА
КД270Б   7, 5 А; 700* А - 0, 75 (7, 5 А) 1 мА
КД270В   7, 5 А; 600* А - 0, 85 (7, 5 А) 1 мА
КД270Г   7, 5 А; 525* А - 0, 85 (7, 5 А) 1 мА
КД270Д   7, 5 А - 0, 9 (7, 5 А) 1 мА
КД424А   350 (2* А) 10 МГц 1, 1 (300) 0, 1 (250)
КД424Б   350 (2* А) 10 МГц 1, 1 (300) 0, 1 (200)
КД424В   350 (2* А) 10 МГц 1, 1 (300) 0, 1 (150)
КД504А     - 1, 2 (100) 2 (40)
КД509А     - 1, 1 (0, 1 А) 5 (50)
КД510А     - 1, 1 (0, 2 А) 5 (50)
КД249А   3 А; 10* А - 0, 475 (3 А)  
КД249Б   3 А; 10* А - 0, 475 (3 А)  
КД249В   3 А; 10* А - 0, 475 (3 А)  
КД259А   3 А; 10* А - 0, 8 (3 А)  
КД259Б   3 А; 10* А - 0, 75 (3 А)  
КД281А   1 А; 30* А   1, 1 (1 А) 50 (50)
КД281Б   1 А; 30* А   1, 1 (1 А) 50 (100)
КД281В   1 А; 30* А   1, 1 (1 А) 50 (200)

 

Приложение 4

Параметры электролитических конденсаторов

 

Приложение 5

Параметры полупроводниковых стабилитронов

 

 

 


Приложение 6

Параметры биполярных транзисторов

Наименование тип Uкбо(и), В Uкэо(и), В Iкmax(и), мА Pкmax(т), Вт h21э Iкбо, мкА fгр., МГц
КТ501А p-n-p     300(500) 0.35 20-60 1 5
КТ501Б     300(500) 0.35 40-120 1 5
КТ501В     300(500) 0.35 80-240 1 5
КТ501Г     300(500) 0.35 20-60 1 5
КТ501Д     300(500) 0.35 40-120 1 5
КТ501Е     300(500) 0.35 80-240 1 5
КТ501Ж     300(500) 0.35 20-60 1 5
КТ501И     300(500) 0.35 40-120 1 5
КТ501К     300(500) 0.35 80-240 1 5
КТ501Л     300(500) 0.35 20-60 1 5
КТ501М     300(500) 0.35 40-120 1 5
КТ502А p-n-p     150(350) 0.35 40-120 1 350
КТ502Б     150(350) 0.35 80-240 1 350
КТ502В     150(350) 0.35 40-120 1 350
КТ502Г     150(350) 0.35 80-240 1 350
КТ502Д     150(350) 0.35 40-120 1 350
КТ502Е     150(350) 0.35 40-120 1 350
КТ503А n-p-n     150(350) 0.35 40-120 1 350
КТ503Б     150(350) 0.35 80-240 1 350
КТ503В     150(350) 0.35 40-120 1 350
КТ503Г     150(350) 0.35 80-240 1 350
КТ503Д     150(350) 0.35 40-120 1 350
КТ503Е     150(350) 0.35 40-120 1 350
КТ504А n-p-n     1000(2000) 1(10) 15-100 100 20
КТ504Б     1000(2000) 1(10) 15-100 100 20
КТ504В     1000(2000) 1(10) 15-100 100 20
КТ505А p-n-p     1000(2000) 1(10) 25-140 100 20
КТ505Б     1000(2000) 1(10) 25-140 100 20
КТ506А n-p-n     2000(5000) 0.8(10) 30-150 1000 10
КТ506Б     2000(5000) 0.8(10) 30-150 1000 10
КТ801А n-p-n 80     (5) 15-50 10000 10
КТ801Б 60     (5) 30-150 10000 10
КТ802А 150     (50) 15 60000 10
КТ803А 60 (80)   (60) 10-70 5000 20
КТ807А 100   500 (1500) (10) 15-45 5000 5
КТ807Б 100   500 (1500) (10) 30-100 5000 5
КТ809А 400   3000 (5000) (40) 15-100 3000 5.1
КТ812А 700   8000 (12000) (50) 4 5000 3
КТ812Б 500   8000 (12000) (50) 4 5000 3
КТ812В 300   8000 (12000) (50) 10 5000 3
КТ814А p-n-p 40   1500 (3000) 1(10) 40-275 50 3
КТ814Б 50   1500 (3000) 1(10) 40-275 50 3
КТ814В 70   1500 (3000) 1(10) 40-275 50 3
КТ814Г 100   1500 (3000) 1(10) 30-275 50 3
КТ815А n-p-n 40   1500 (3000) 1(10) 40-275 50 3
КТ815Б 50   1500 (3000) 1(10) 40-275 50 3
КТ815В 70   1500 (3000) 1(10) 40-275 50 3
КТ815Г 100   1500 (3000) 1(10) 30-275 50 3

 

Приложение 7


⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒




© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.