
- •Федеральное агенство по образованию
- •Курсовой проект
- •1.Введение. Высоковольтный стабилизированный источник питания.
- •2. Стабилизатор напряжения с транзисторным регулятором в цепи переменного тока.
- •3.Расчет высоковольтного стабилизатора напряжения на 24 кВ при токе нагрузке 3 мА.
- •4.Расчет усилительного каскада. Расчёт выпрямителя и сглаживающего фильтра.
- •5. Расчёт стабилизатора.
- •6. Расчет трансформатора.
- •7. Расчет регулирующего элемента:
- •8. Построение и расчет измерительного элемента.
- •9.Расчет элементов входного усилителя.
- •Принцип работы спроектированной схемы.
- •Приложение.
- •Заключение:
- •Список литературы:
5. Расчёт стабилизатора.
Действующее значение тока первичной обмотки трансформатора Тр2 ( с учетом тока делителя Iдел = 4мА) найдем по формуле:
,
где μсх= μв μтр - к. п. д. силовой части стабилизатора ,равный произведению к.п.д. выпрямителя μв и трансформатора μ тр и равно 0,67, косинус угла 0,86, мощность РН= IНmax*Uвых=72Вт
Получим
I1mp1=72/179,5*0,67*0,86=0,696А=0,7А
Перейдем к расчету регулирующего элемента. Действующее значение тока коллектора регулирующего транзистора в соответствии с Iк=I1тр1 равно току трансформатора ,т.е Iк= 0,7А . Ток вентилей имеет значение
Iов=√2\π∙I1тр1=0,45∙0,7=0,31А
Мощность рассеиваемую на коллекторе регулирующего транзистора , определим по формуле Рк=(dUc+1,11Uк.ср.мин.)*Iк , подставив вместо dUc подставляем изменение напряжения на вторичной обмотке разделительного трансформатора, равное dUc=242-198=44В:
Рк=(dUc+1,11Uк.ср.мин.)*Iк=(44+3,33)*0,7=32,94Вт
Амплитуда напряжения на коллекторе регулирующего транзистора при сбросе нагрузки найдем по формуле
Uк.макс.=(Uc.макс.- U1mp1мин.)=1,4(242-179,5)=87,5В
где U1mp1мин= U1mp1=179,5В
Из соотношения Uк.макс=Uобр., обратное напряжение, приложенное к коммутирующим вентилям ,будет равно 87,5 В. В качестве вентилей выберем диоды КД226А (в плече по два диода параллельно).
В данном стабилизаторе величина опорного напряжения составляет 18в. Вместе с тем это не ухудшает стабилизирующие свойства схемы. Действительно, из выражения
произведение коэффициентов
mN=18/179,5=0,1
6. Расчет трансформатора.
Исходя из наличия транзисторов типа КТ818Г с напряжением Uк.доп = 100В, напряжение на первичной обмотке Тр2 принимаем равным 70 В. В зависимости от режима работы стабилизатора и напряжения на первичной обмотке трансформатора величины Uк.ср.мин. выбирается в пределах от 3 до 8 В. Величина напряжения на коммутирующих вентилях зависит от их типа и составляет Uов = 0.3 ÷ 1.5 В. С учетом характеристик транзистора КТ818Г и падения напряжения на коммутирующих вентилях по формуле
,
где n- количество последовательно включенных вентилей определим минимальное действующее напряжение на регулирующем элементе
(3+4)=7,7В
Пользуясь выражением U1тр=Uс.мин-Uр.э.мин, найдем напряжение на первичной обмотке трансформатора
U1mp1=(Uc-0,15 Uc)-=(220-33)-7,7=179,5В
На вторичной обмотке:
U2mp1= U1mp1+=70+7,7=77,7В
Действующее значение тока первичной обмотки трансформатора Тр1 найдем по формуле
,
где μсх= μв μтр - к. п. д. силовой части стабилизатора ,равный произведению к.п.д. выпрямителя μв и трансформатора μтр и равно 0,67, косинус угла 0,86, мощность РН= IНmax*Uвых=72Вт
Получим
I1mp1=72/179,5*0,67*0,86=0,696А=0,7А
7. Расчет регулирующего элемента:
Для регулирующего элемента выбираем схему рис.3.
Рис.3
Действующее
значение тока коллектора регулирующего
транзистора в соответствии с
равно току трансформатора ,т.е
0,7А . Ток вентилей имеет значение
Iов=√2\π∙I1тр1=0,45∙0,7=0,31А
Мощность, рассеиваемую на коллекторе регулирующего транзистора, определим по формуле
Рк=(dUc+1,11Uк.ср.мин.)*Iк=(44+3,33)*0,7=32,94Вт
где
- заданные колебания напряжения сети.
Вместо
подставляем изменение напряжения на
вторичной обмотке разделительного
трансформатора, равное
dUc=242-198=44В
Амплитудное напряжение на коллекторе регулирующего транзистора при сбросе нагрузки найдем по формуле
Uк.макс.=(Uc.макс.- U1mp1мин.)=1,4(242-179,5)=87,5В
где U1mp1мин= U1mp1=179,5В
Из соотношения Uк.макс=Uобр., обратное напряжение, приложенное к коммутирующим вентилям ,будет равно 87,5 В. В качестве вентилей выберем диоды КД226А (в плече по два диода параллельно).