МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ
Приведем методику расчета параметрического стабилизатора, собранного по схеме, приведенной на рис. 4.1,а.
Обычно задаются следующие параметры:
а) выходное напряжение стабилизирующего устройства Uвых и допуски на разброс выходного напряжения (ΔUвых.min и ΔUвых.max.) или Uвых.± ΔUвых.;
б) максимальный ток нагрузки Iн.max. (или минимальное сопротивление нагрузки Rн.min);
в) минимальный ток нагрузки Iн.min (или максимальное сопротивление нагрузки Rн.max.);
г) входное напряжение, подаваемое на стабилизатор, Uвх и пределы изменения входного напряжения ΔUвх (обычно ΔUвх = ± 10% от Uвх);
д) коэффициент стабилизации М или нестабильность выходного напряжения при изменении входного.
Требуется определить:
а) тип стабилитрона VD1;
б) величину и мощность балластного сопротивления Rбал;
в) коэффициент стабилизации;
г) нестабильность выходного напряжения ПСН;
д) к.п.д. стабилизатора.
Расчет производится в следующем порядке:
4.1. Выбираем тип стабилитрона для заданного напряжения Uвых=Uст. Если стабилитрон выбран, то для него известно Iст.min.доп, Iст.max.доп (см. табл. 3.1 и 3.2) и допустимый разброс ΔUст.ном.
Как правило, для стабилитронов группы Д808-Д813 Iст.min.доп ≥1÷3мА, ΔUст.ном = ± 0,75В.
4.3. Определяем минимальную величину балластного сопротивления Rбал. Из рис.4.1,а видим, что ток, протекающий через стабилитрон, будет равен Iст.min в том случае, если входное напряжение минимально, а ток нагрузки максимален
|
|
|
(4.1)
откуда
(4.2)
причем Rбал должно быть всегда ≥ Rбал.min.
4.3. Определяем максимальный ток через стабилитрон VD (рис.4.1,а). Iст.max. при максимальном входном напряжении и минимальном токе нагрузки будет равен
(4.3)
4.4. Проверяем, выполнимы ли условия
(4.4)
Если эти неравенства выполнимы, то стабилизатор работает в нормальном режиме.
4.5. Мощность, рассеиваемая на стабилитроне, не должна превышать максимально допустимой величины
(4.5)
4.6. Проверяем, правильно ли задано входное напряжение
(4.6)
где kП = 0,03 – коэффициент пульсации выпрямленного напряжения.
4.7. Находим номинальное и максимальное входное выпрямленное напряжение
(4.7)
4.8. Определяем максимальный ток на входе стабилизатора
(4.8)
При несовпадении расчетного входного напряжения с заданным, необходимо пересчитать стабилизатор с новым значением Uвх .
4.9. Определяем влияние изменения нагрузки на стабилизацию схемы или выходное сопротивление стабилизатора
(4.9)
Поскольку rдин<<R1, то Rст =-rдин. Знак минус свидетельствует о том, что увеличение Iном приводит к уменьшению Uвых.
|
|
|
4.10. Определяем коэффициент пульсации на выходе стабилизатора:
а) при питании от однополупериодного выпрямителя с коэффициентом пульсации k'п1
;
б) при питании от двухполупериодного выпрямителя с коэффициентом пульсации k''п1
Из расчета также видно, что внутреннее сопротивление стабилизатора приблизительно равно динамическому сопротивлению КС.
4.11. Коэффициент полезного действия схемы в номинальном режиме равен
,
где Рст – мощность, потребляемая стабилитроном.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Воскобович В.Ю. Электроэнергетические установки и силовая электроника транспортных средств / В.Ю. Воскобович, Т.Н. Корнилова, В.А. Павлова. – СПб.: «Элмор», 2001.–384 с.
2.Данилов А.И. Общая электротехника с основами электроники /И.А. Данилов, П.М. Иванов.- М.: Высш. Школа, 2000.-752 с.
3.Судовая электротехника и электроника /Под ред. Вилесова Д.В. – Л.: Судостроение, 1985. – 312 с.
4.Полупроводниковые приборы. Диоды выпрямительные, стабилитроны, тиристоры: Справочник /А.Б. Гитцевич, А.А. Зайцев, В.В. Мокряков. Под ред. А.В. Голомедова.–М.: Радио и связь, 1989.–528 с.
5.Скаржепа В.А. Электроника и микросхемотехника/ В.А. Скаржепа, А.Н. Луценко.– Киев: Высш. шк., 1989.– 431 с.
6.Федорко П.П. Электроника на судах / П.П. Федорко. – М.: Транспорт, 1986. – 192 с.
|
|
|
7.Электротехника и основы электроники / Под ред. Герасимова В.Г. – М.: Высш. шк., 1999. – 452 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Таблица А1.- Исходные данные для расчетов
| № варианта | Uвх ± 20% B | Uвых ± 5% B | № варианта | Uвх ± 20% B | Uвых ± 5% B |
| 1 | 15 | 5,5 | 13 | 20 | 11,5 |
| 2 | 15 | 6,0 | 14 | 25 | 12,0 |
| 3 | 15 | 6,5 | 15 | 25 | 12,5 |
| 4 | 15 | 7,0 | 16 | 25 | 13,0 |
| 5 | 15 | 7,5 | 17 | 25 | 13,5 |
| 6 | 15 | 8,0 | 18 | 30 | 14,0 |
| 7 | 20 | 8,5 | 19 | 30 | 15,0 |
| 8 | 20 | 9,0 | 20 | 30 | 16,0 |
| 9 | 20 | 9,5 | 21 | 30 | 17,0 |
| 10 | 20 | 10,0 | 22 | 35 | 18,0 |
| 11 | 20 | 10,5 | 23 | 35 | 19,0 |
| 12 | 20 | 11,0 | 24 | 35 | 20,0 |
Таблица А2.- Варианты контрольных заданий
| Группа | Iн,min, мА | Iн,max, мА | TºC ± 50% |
| ЭУ-31 | 1 | 11 | 18 |
| ЭУ-32 | 1 | 12 | 20 |
| ЭУ-33 | 2 | 10 | 22 |
| ЭУ-34 | 2 | 11 | 24 |
Примечания – 1. Для напряжений Uвых > 13,5 B рекомендуется последовательное включение однотипных стабилитронов с одинаковым Uст. (например: 2-х Д814В с Uст = 10 В).
3. Тип стабилитрона рекомендуется выбирать по напряжению стабилизации ближе к середине интервала стабилизации [табл.3.1 и табл. 3.3].
3. Рассчитать мощность, выбрать тип и номинал балластного резистора Rбал согласно ГОСТ (ДСТУ).
Конева Светлана Андреевна
|
|
|
ОБЩАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И
ЭЛЕКТРОНИКА
методические указания
к выполнению контрольных работ
 |
Подписано к печати ________. Изд. № _______. Зак. _______. Тираж 50 экз.
Объем 1.617 п.л. Усл. печ. л.0,8. Уч.-изд. л. 0,8.
Формат бумаги 60 х 84 1/16
 |
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 194; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!