Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги / Проектирование источников электропитания устройств связи

..pdf

Скачиваний:

Добавлен:

12.11.2023

Размер:

11.05 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1516 / 2016 17 18 19 20 > Следующая >>>

Яц пер т — ^к. э!1 макс Ai. макс (Лш “Ь Л и) / омакс/2

(2 М 0 ~ 6 + 131Q -6) 27.4*1*1,3-103 = 0.61

вт.

Определяем Р к н маис из i(5.84):

Я к а маке =

Я ц нас т ~\~Я ц отс т“Ь Я ц перш =

0,46 +

0,038 +

0,61

= 1 ,1 1

в т .

Из (5.36) определяем Япрвд для

П214А

при температуре

окружающей

сре

ды + 40°40С:

Лт. макс

Лжр. макс

Япред —

-Щ

85 — 40

--------- go-----= 0 ,4 6 вт.

Величины

/п макс

и IRt

определяем

из табл. 5.3. Так как

Як и макс>ЯПрсд,

то из приложения |П5 .по тепловым

характеристикам

выбираем

радиатор

рис. 5.39.

Рис. 5.39. Радиатор регулирующе

^к. 9

12 макс =*27,4 в; / К12 макс =

го транзистора

= 0 ,0 8 а.

.Величину Як 12 макс определяем из

(5.35):

_ р

Лаг макс

1,11 —1

0,09

вт.

л а г макс — л и

макс

//н. макс

Выбираем

транзистор

Т\2 типа

1Т403В.

Наибольшее напряжение коллек

тор— эмиттер

в,

наибольший

ток

коллектора

1,25

а\

Bi2 мин = 20;

/ко 12 макс = 08

ма |(при температуре

+70°С). Определяем

-предельную -мощность

для

выбранного транзистора:

Ai. макс

Ажр. макс

85 — 40

пред —

100

0,45 вт .

Так

как

Я Пр е д > Я „

i2 макс,

транзистор Тi2 применяем без радиатора, Опреде-

ляем

величину

/б о 12

из /(5.86):

/ б0. =

Ь - ^ - =

—

-1,5 =

0.006 а = 6

ма.

В ц мин

Олределпм величину сопротивления Я7 из .(5.87):

Я7 =

"к. э!2 нас

0.7

= 0,67

ом.

/ки макс

= Т 05

'Принимаем R i=0J

ом. Мощность, рассеиваемая

на сопротивления R7:

Р Ю

* 1

макс** Y-акс = U *

0.7 0.6

0.46 вт .

6. Максимальный ток

диода

Д г — / д г макс =Л< и макс =4,05 а.

Наибольшее

обратное напряжение диода

Д г— Уд2обр=26,4 в. Вьгбнраем диод

т-ипа Д2-44Б.

Наибольшее обратное напряжение '50 е, максимальный ток 2 а, падение .напря жения — в прямом направлении при максимальном токе 1 в.

Из (5.88) определяем	Я д 2 макс-
Яд2 макс = ^Д2	V макс О — Тмин) = Ы (1 — 0,45) = 0 ,5 5 вШ.

7. (Выбираем схему

управления

(рис. 5.33а).

Из i(5.89) определяем суммар

ное сопротивление делителя':

^лапв — Язап “Ь

(Е/рмин

^к, э!1 нас

^к. э12 нас ) ^ 1 2 мин

—

* 12 макс «

(2 1 ,6 — 0,7 — 0,7) 20

3400 ом =

3,4

ком.

0,08 -1,5

Определяем U3&п MHH из

1(5.90):

^зап. мин ^ ^запп +

^зап12 +

У к . Э2 нас =

° . 6 +

6 . 6

0 , 8

в.

(Принимаем U зап u = ' U Зап 12= 0 ,6

в;

UKэ 2 нас = 0,8 в.

Из (5.91) определяем

t/запср.’

^зап. ср ~

^зап. мин Н"

= 2 +

= 2,5

в.

Принимаем

А^заП=0,5;

t/3an MHH= 0,5-2= 1

в. Из 1(5.92)

определяем

Яаап:

£/,зап. ср /?запв

2,5- 3400

710 ом.

Принимаем

\/? з а п = |7 5 0 ол<.

Определяем

.мощность,

рассеиваемую

на

резисторе

7?зап:

р” ‘ - s

- (S5)’ 750 -

00,5 *”•

Выбираем резистор типа ОМЛГГ-ОЛ25 — 750 OLM.

Из (5.93) определяем 1Re:

RQ^

/?запв ’ ■^?зап === 3400 — 750 = 2650 ом.

Принимаем

/?е = 2400 ом=2,4 кои. Определяем

мощность резистора RQ:

р^ [ ^ ) 1р- ( Ш

в т .

2 т - ^

Выбираем резистор типа ОМЛТ-0,5 — 2,4 ком.

Из выражения ,(5.94)

определяем

величину

Сзап:

А ^зап (^б +

^вых мин^зап/^омакс)

5.2-101-3

= 1,9.10"® 0 = 1.9 мкф.

(2«Ю + 2-^750)

Принимаем Сзап=2 мкф. Выбираем два компенсатора

типа МБМ — 160 в —

1 Мкф. ТраНЗИСТОр Т2 -выбираем,

ИСХОДЯ

ИЗ

.веЛИЧИН

/к

2 макс,

UKэ 2 макс,

Р * 2 макс, /к

2 м а к с = 0 ,1 б

CL.

Величину (У к э г м а к с

определяем из

(5.95):

г;

^омакс^эап

. >•

j _ / /

и к. э2 макс “

б- 911 нас

и б.э12 нас

26,4-750

+ 0 , 7 + 0 , 7

7,7

в;

■

-------------

750

2400 +

^б. э11 нас = ^к. э11 нас =

6 .7

в;

э12 нас =

sj2

нас =

6,7

в.

кг макс

к . э2 нас

■(1 — YMHH) +

^ к . э2 макс^кг макс^расси/омакс

26,4

Лб

7 '7 0 ’1 6,5'5,10

-1260 = 0 .0 1 5

е/п; £/к>э2нас =

1 *;

0,1 2400 (1 “ ' 0 ‘45) +

'Выбираем транзистор МП26Б. Основные параметры МП26Б: максимальное

напряжение

коллектор—эмиттер — 70

в; 'максимальный ток коллектора в режи

ме 'переключения— 400 ма; В2 мин = Э0; Вг макс = 80.

Из '(5.3G) определяем Япред.*

^п. макс

*окр. макс

75 — 40

= 0.175 вт\

Япред —

200

# ,= 2 0 0

(см. табл. 5.3).

Я Пр е д > Я к г макс,

следовательно,

транзистор

Т2 выбран

правильно.

Из оправоч-

ника

выбираем

диод

Д 4

типа

Д310. Максимальный

ток

диода

ДЗЮ

равен

500 ма, что

превышает величину /б з и = ‘160 ма.

Jo 2

'Расчет

усилителя

и триггера. 'Из

(5.9В)

определяем

макс-‘

JKг макс

0,16

2 • 10-3 а = 2 ма.

• 62 макс —

**2макс

/Проверяем выполнение неравенства i(5.99):

Л52 макс^гмин > ^омакс/Яв;

210_3 30 > ~24А&; 6010” 3 > 11 10-3

'Неравенство

выполняется,

а следовательно, Т2 будет

насыщен «во

время-

паузы транзисторов Тц, Ti2. Определяем величину сопротивления резистора Яз~

Принимаем Яз=1 ком.		резистора			Яз:
Определяем 'мощность		резистора			Яз:
		( < W			( 0 . 2)2	0,04-10 3 etn.
	P R 3 <	Rn			~~W =	0,04-10 3 etn.
Выбираем	резистор типа		ОМЛТ-0,125— 1 ком.				Величину UQ о2 определяем
из ха1рактеристики io={{uo*)			при		(Ук= 0 для	транзистора			МП2)6Б. При токе
/6 2 макс =2*/10	3 a Uб э 2 = 0 , 2 в.
Найдем величину сопротивления резистора Я* (5.100):
______^омакс____					26,4		= 12-103		ом = 12 ком.
*4 ^^бгмакс + ^б. эг/^з					2 • 10—3	0.2	= 12-103		ом = 12 ком.
*4 ^^бгмакс + ^б. эг/^з						0.2
						103
						103
Определяем мощность резистора					R^:
		П2			(26,4)2
	P R 4 <	^ Омане			(26,4)2	=	0,059	em.
	P R 4 <		#4		12-103	=	0,059	em.
Выбираем резистор типа ОМЛТ-0,125— ilfi ком.
Из '(5,101)	определяем	/ к з макс,			^к э з макс:
,	^омакс *			26,4				2,2	ма,
*кз макс —		[ R A			= 2 .2 -10““3 а =			2,2	ма,
		[ R A	l12 103
	им				к. эЗ макс -	26.4	в.

Определяем Рк з макс из (5.102):

(Принимаем UКэзнас = 1 в.	Выбираем	из	[27] транзистор Т3 типа П307.
•Параметры транзистора 1П307:	наибольшее	напряжение коллектор—эмиттер —
80 в при Дб э=-10 ком; Вз мин=\|1‘6; Вз макс =50;			максим алъный средний ток кол

лектора 30 ма; наибольшая 1МО|Щность, рассеиваемая транзистором 1при темпе ратуре 4-60°iC, 200 мет.

Из (5.103)	определяем 1вел1ич.ину/б з миН:
	=	0.14*10“ 3 а = 0,14 ма.
.Принимаем Дъ= 3 ком. (Выбираем резистор типа ОМЛТ-0,125 — 3 ком.
Из (5.104)	определяем:
I к4 мин мин —
Величину	Uб эз определяем по входной	-характеристике П307 при ^к = 0

и токе /б = /о з мин=0Л4-ид (Иб в з=0;5 в). Напряжение UKэ 4 маисовых макс=

=,1(3 в.

Выбираем транзистор Г4 типа М/П42 [27]. (Параметры транзистора МП42: максимальное напряжение коллектор— /эмиттер 15 в; В4 миН=20; #4 макс =35; максимальный коллекторный ток в режиме .переключения — 150 ма; предельная мощность при температуре окружающей среды до +4б°.С — 200 мет.

Рис. 5.40. Построение .входной 'характеристики триггера:

/ —	суммарная	характеристика; 2	— характеристика
/б =	/ (ибэ1м П42	при »к= 0; 3 —	характеристика
ГИ304А

Выбираем туннельный диод Дз типа ГИ304А. По характеристикам транзисто

ра МП42 и ГИ304 строим входную -характеристику триггера |(рис. 5.40). Из входн ой характерист.ики определ яем:

^б^644макс — 3,7 ма; /-т макс — 5 ма>^Тмин =“ 2,7 ма\ж<

^Тмин ^ 0 •	в; £7Тмакс = 0,28 в.
Задаемся величиной / к 4 макс.	Принимаем /к 4 макс = 10 ма.

Rs =	Uвых. макс			13	=	1300 ом = 1,3 ком.
	^к4 макс		10-10

Выбираем резистор	типа ОМЛТ-0,1'25 — 1,3 ком. Из i(5.105) определяем / к4Мив:
' К4 МНИ	Uвых мин	-	1	12	=	9 ,2 ма > / к4 мин мин•
	R a			3- 103
Определим величину Л< 4 макс			из	(5Л06):
	Rк4 макс — Л<4 макс^к. э4 нас					YMHH) =

=10-10""3 -1 (1 — 0,45) = 5 .5 * 1 0”"3 вт.

Рк 4 маис 'меньше предельной мощности МЛ42, равной 200 'мет.

ну	Расчет усилителя и		схемы	сравнения.		'1.	Из	(5.43)	определяем	величи
ну	Uon:
		^ о п < ^ в ы х .м и н -(2 - 3) в = 1 2 - 3 = 9 б.
	выбираем	из П1р\|ИЛОжения		П5.2	стабилитрон			Д814А.	Параметры	Д814А:
^ с т	1 мин—7 в	Uc r 1 м акс= 8,5		в',	/ i мин==1	М й ‘		11 макс = 40 MQJ уст 1 макс —
= 6 мв/°С; Tdi=e ОМ.			Мй\	U K э у м а к с = ,^ в ы х
	2. /к у MaKC=7T макс = 5		Мй\	U K э у м а к с = ,^ в ы х				макс— ^C T lM H n 5® ^ — 7 = 6 в;
Я,< у макс = /к у макс X £7и □ у макс = ,6 -б • llO 3 = 3 0 *l10							3	вТ.

.Выбираем транзистор Гу типа МП37. Параметры МП37: максимальное на пряжение коллектор—эмиттер il5 в; Румин=15; (3умакс = 30; максимальный ток коллектора в режиме усиления 20 ма\ .предельная мощность -три температуре окружающей среды до +65°С — 150 мет.

3. Из (5.49), (5.50) определяем величины Rri и /от i мак

^вых. мин	12 — 8,5
Rn	--------------= 1000 ом = 1 ком;
*ст! мин	3,5 -10“ 3
Лгл мин — 3, 5- 10 3 и > I1М И Н •
Выбираем резистор типа ОМТ-0,125 — 1	ком
Л:т1 макс = ( ^вых. макс	^ст1 минI)/Rn + /K• У. макс :

13 — 7 : МО3 + 5 *10 3 = И Ю” 3 а ;

^спмакс < Лмакс ="40 ма.

4. Принимаем / дел = 7 ма. Из (5.51) определим аМин, а МакС:

	а мин —	^ с п мин	7	— 9,54;
	а мин —	и	— ,о	— 9,54;
		вых. макс
	_	U cr\ макс	8 ,5 _л
	а макс —	и	— . 0	— U. /I.
		^вых. мин	1л
Определяем Ядел	из 1(5.52):
	U		12
/?дел —			1-3	1700 ол\|
	7дел		7-10‘
Из i(5.53)# '(5-55)	найдем:

/?2 ^ «мни Rm&i — 0,54-1700 = 920 ом.

Выбираем резистор типа |ПТМН-0,5— 910 ом.

R i < 0 -

а„акс) «дел =

(1 -

0,71) 1700 =

490 ом.

.'Выбираем -резистор типа JlTiMiH-0,5 — 470 ом.

Rn > Ядел — Ri — Яа = 1700 -

910 — 470 =

320 ом.

Выбираем (резистор т.нпа 0 0 5 - 1

— 360 ом.

5. Из (5Л07)

определяем Iоу мин, IG у макс:

1б. у. мин

1к. у. мин

2 .7 -10- 3

= 0,13-10- J

а;

Ру

___ 1к. у. макс

5-10 3

: 0 ,2 3 -10—3 а.

'б . у. макс —

ру

Найдем

величину Д/о у из

i(5.108):

Д^б. у — ^б. у. макс

^б. умин

0 , Ы 0

а.

Из (5.109) найдем AUQ у=2Д(/'тр:

Д U6. у = 2Д U’тр = Д /б. у(,ЯВХ. у + Ру Чi) =

0,1 • 10“ 3 (150 + 22-6) = 0 ,0 2 8 в.

6. Определяем

максимальный температурный

коэффициент

стабилизатора

Дез термокомпенсации I(CM. параграф 5.4):

^вых (VCTI макс

Y6. у. мин)

1 2 , 6 ( 6 — 1,9)

Тмакс =

---------------- 77----------------------------=

----------- ---------------

= 6 »1

мв/ С -

^с п м а к с

°» °

Так как у =8

мв/°С>умакс=6,1

гМв/0С,

специальных

мер

для

термоко-мпенса ции

.не принимаем.

Определяем параметры ускоряющей цепочки. Из

I(5J110) на!Йдем

/?9Сi:

R9CI = -

2Д U.тр

цз (5,Ы1) определяем 1Я9-

2 (^омин

я9

5,2* 10—3

= 185Т0” 3 0М'ф\

0,028

с ) (^ в х . у + Ру rdl)

2д (/:

тр

2 (2 1 ,6 — 13) (150 + 22 6)

= 172 000 ом = 172 асои;

0,028

^Увых. мин ( * вх. у + Ру rdl)

Я9 <

2Д U.тр

2» 12 (150 + 22-6)

= 240 000 сш = 240 ком.

0,028

Принимаем Яд =120 ком. Выбираем резистор типа ОМЛТ-ОЛ25— 120 ком.

С ,=	R*c 1	185-Ю- 3
С ,=	R.	~ 120-10» = 1,54-10 6 ф = 1.54 мкф.

В качестве емкости Сi используем два параллельно включенных конденса

тора типа МБМ — 160 в — 1 мкф IH МБМ — 160 в — 0,5 мкф.

Расчет

основных

параметров

стабилизатора.

Из

(5.114),

(5.115)

найдем

/Сет ИГИ

ио

Кс

= 860;

2д атр

0,028

2Д ^тр ( #Др1 +

#насп +

Я 7) UBhlx

0,028 (3,5 +

0.3 +

0,7)2-12

= 0,012

ом.

242

Принимаем Янис 11 для транзистора П214А (равным 0,3 ом. (Коэффициент

полезного действия определяем из (5Л42):

______________________^вых^н_____________________

^BblxAl + Л<11 + PjX2 +

Р Др1 +

^К12 + Р к?

12,61

_________________________ !__________________________р On

12,6-1 + 0 . 8 5 + 0 , 5 5 +

3 ,5 + 0.08 +

0,315

’

‘

Величину Рк и найдем из i(5.83), )(5.84):

Рки =

Рц нас + Р11 отс +

Ри пер =

0,34 +

0,038 +

0,61

0,99;

р 11 нас =

нас ( Ai. макс "t“ ^6oll) YMHII = 0 .7 (1

+ 0,08) 0,45 =

0,34 вт\

Р\\ отс =

эи макс Ami макс (1

YMHH) =

27,4-0,0025 (1

0,45) = 0,038

впг.

пер

^ к . э11 макс^кн макс

(Аш +

*сп)

' /о макс —

(21 -10°+ 13-10°)

3 =

0,47

вт.

27,4-1 - ------ ^

Рис. 5.4/1. Схема релейного стабилизатора (постоянного на пряжения на выходное напряжение 112,6 в и ток нагруз ки 1 а

Величина	Р д 2	= Р д 2 макс определена при расчете				силовой части стабили
затора в п. 6	(см. стр. 151): Р д 2 = / э д 2			маис =0,55 вт.
Величину	Рк 12	определим из i(5.85):
	Л а г = Л ш		7/ 12МакС	=--0,99—	= 0 ,0 8		вт.
			ун. макс	1
Значения Р д р 1		и P RI	найдем из i(5.M3):
		Р д р1	= l \ максР д р = 1а*3 ,5 =		3,5	вт\
	Pp-j ^-^н. MaKc^?YMHH=			I2,0,7*0,45 ~ 0,315			вт.

Схема рассчитанного стабилизатора приведена на рис. 5.41.

♦

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

НАПРЯЖЕНИЯ

6.1. ТРАНЗИСТОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ

Для питания радиоаппаратуры от источников пос тоянного тока с низким напряжением (аккумуляторные батареи) используются преобразователи постоянного тока в переменный. Для этого могут быть использованы электромашинные преобразо ватели (умформеры), вибропреобразователи и статические преоб разователи на полупроводниковых приборах.

Электромашинные преобразователи вырабатывают напряжение синусоидальной формы, в то время как полупроводниковые и виб ропреобразователи — напряжение прямоугольной формы. Недо статком электромашинных преобразователей является большой вес и габариты, а недостатком вибро-преобразователей — неболь шая мощность, малый срок службы и невысокая надежность. По этому наиболее широкое применение находят полупроводниковые преобразователи, имеющие малые габариты и вес, высокий кпд и большую эксплуатационную надежность.

Преобразователи напряжения на небольшую мощность (до 500 вт) при питании от источников -с низким напряжением — преи мущественно транзисторные. Преобразователи на большие мощ ности, питающиеся от источников с повышенным напряжением, ра ционально выполнять на тиристорах.

Транзисторные преобразователи напряжения по способу воз буждения подразделяются на два типа: преобразователи с само возбуждением и преобразователи с усилением мощности.

Транзисторы в преобразователях напряжения могут включать ся по схеме с общим эмиттером, общим коллектором или общей базой. Наибольшее применение находят схемы с общим эмитте ром, так как в -них реализуется максимальное усиление транзисто ров по мощности и наиболее просто достигаются условия самовоз буждения.

П р е о б р а з о в а т е л и с с а м о в о з б у ж д е н и е м . -Преоб разователи с самовозбуждением выполняются на небольшие мощ ности (до нескольких десятков ватт) по од.нотактной и двухтакт ной схемам. Однотактные преобразователи с самовозбуждением

представляют собой релаксационные генераторы с положительном обратной связью.

Трансформатор в однотактных преобразователях работает с подмагничиванием, что резко увеличивает реактивный намагничи вающий ток и потери в трансформаторе. В связи с этим однотакт ные преобразователи применяются ограниченно, в основном для преобразования малых мощностей (порядка l-f-2 вт).

Наиболее широко применяются схемы двухтактных преобразо вателей напряжения. На рис. 61а изображена.иаиболее распростра

ненная схем а двухтактн о

го преобразователя. Пре

образователь СОСТОИТ

из

трансформатора

Тр{

двух транзисторов

— Ти

Г2, 'включенных

л.о схеме

•с

общим

эмиттером.

Трансформатор

выпюлие]1

н»а

сердечнике

из

мате

риала

прямоугольном

петлей гистерезиса:. Вход

ными зажимами преобра

зователь в1ключен -в сеть

источник а

постоянного

тока

напряжением

£/„.

Напряжение, снимаемое

■сопротивления

/?б делите

ля

напряжения,

создает

на

-базах

транзисторов

■отрицательное

(относя -

•тельно эмиттеров)

смеще

ние,

что обеспечивает на

дежи ый

запуск

преобр а-

зонател'Я. Так как сопро-

тИ'ВЛ'ения транзисторов -не

ни с.

6.1

Схемы лреобр азов аггелей агагиря-

могут

быть

абсолютно

жемия с

са1мовад|бужде»н*ием:

одинаковыми, то

их кол

а )

1насыщающИ'Мся

траесф арм атор ом;

лекторные токи окажутся

б )

лереключа ющим

тр аиюфсхрматором

разли'чными и, следова -

щие

силы верхней

(ао) и нижней

тельн-о,

нама гничиваю-

(об)

половин

первичном

обмотки трансформатора будут также различны. Из-за неравен ства встречно действующих намагничивающих сил создается ре зультирующий магнитный поток в сердечнике трансформатора, ко торый индуктирует в обмотке обратной связи (вг) эдс, направлен ную так, чтобы на базу транзистора, через который первоначаль но протекал больший ток (например, Тх), было приложено отри цательное напряжение, а на базу транзистора, через который при включении протекал меньший ток (например, Т2) , — положительное

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1516 / 2016 17 18 19 20 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги