Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Электропреобразовательные устройства РЭС.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
25.02.2020
Размер:
9.02 Mб
Скачать

Московский государственный открытый университет

кУРСОВАЯ работа

«расчет источник питания»

по дисциплине

«Электропреобразовательные устройства РЭС»

Работу выполнил

студент III курса

спец. 210601.65

Щукин Е.В.

шифр 610691

Работу принял

преподаватель

_____________

г. Москва

2014

1. Расчёт стабилизатора

Так как к ИВЭ предъявляются невысокие требования к коэффициенту стабилизации, выбираем простейшую схему параметрического стабилизатора (рис.1.1).

Рис. 1.1. Схема электрическая принципиальная простейшего параметрического стабилизатора.

Расчёт производим по методике, изложенной в [2].

1.1. Зная Uвых, из справочника [4] выбираем стабилитроны с Uст=9 В и сводим их параметры в табл.1.1.

Таблица 1.1.

Cтабилитроны малой мощности

прибора

Uст ном, B при (Iст, ном мА)

Рmax мВт

Значения параметров при Т=25°С, Iпр ном

Предельные значения параметров при Т=25°С

Ткmах, °С

Uстmin, B

Uстmax, B

rст, Ом

rст, Ом при Iстmin

aст 10-2 %/°С

Iстmin, мА

Iстmax, мА

2С190А

9,0 (5)

125

8,0

9,5

12

22

8

3

13

125

Д809

9,0 (5)

280

8,0

9,5

10

18

8

3

29

125

Д814Б

9,0 (5)

340

8,0

9,5

10

18

8

3

36

125

2С411Б

9,0 (5)

340

8,0

9,5

10

18

8

3

36

125

Uст

-

напряжение стабилизации стабилитрона

Uст ном

-

номинальное напряжение стабилизации стабилитрона

Iст

-

ток стабилизации стабилитрона

Iст ном

-

номинальный ток стабилизации стабилитрона

Рmax

-

максимально-допустимая рассеиваемая мощность на стабилитроне

rст

-

дифференциальное сопротивление стабилитрона

aст

-

температурный коэффициент стабилизации стабилитрона

Ткmax

-

максимально-допустимая температура корпуса стабилитрона

Выбираем стабилитрон 2С411Б.

- дифференциальное сопротивление rст = 10 Ом;

- предельные токи стабилизации Iст.min = 3 мА, Iст.max = 36 мА;

- напряжение стабилизации Uст= 9 В.

1.2. Уточняем выходное напряжение стабилизатора:

Uвых = (Uстmin+Uстmax)/2 (1.1)

Uвых = (8+9,5)/2 =8,75 (В)

1.3. Определяем максимальное значение коэффициента стабилизации Kст.max:

Kст.max= Uвых(1- αmin) / (Iн.max+ Iст.min) rст , (1.2)

где αmin – относительное отклонение входного напряжения в сторону понижения αmin=10%;

Iн.max= 0,012 (А) – заданный максимальный ток нагрузки;

Iст.min= 0,005 (А) – минимальный ток через стабилитрон (выбранный несколько бóльшим, чем справочное значение 0,003 (А));

rст– дифференциальное сопротивление стабилитрона.

Kст.max=8,75·(1-0,1) / (0,012+0,005)·10= 46,32

Убеждаемся, что Kст.max>Kст. В нашем случае 46,32 > 10, следовательно возможно применение выбранной схемы стабилизатора.

1.4. Выбираем относительную амплитуду переменной составляющей входного напряжения а~~ равна коэффициенту пульсации на входе стабилизатора). Принимаем а~ =0,04.

1.5. Определяем номинальное, минимальное и максимальное значения входного напряжения стабилизатора:

Uвх = (Uстmax / (1- αmin- a~)) / ( 1- Kст / Кст.max); (1.3)

Uвх =(9,5/(1-0,1-0,04)) / (1-10/46,32)= 14,08795 (В)

Uвх.min= Uвх(1- αmin); (1.4)

Uвх.min=14,08795 · (1-0,1) = 12,6791 (В)

Uвх.max= Uвх(1+ αmax); (1.5)

Uвх.max=14,08795 · (1+0,05) = 14,792349 (В)

1.6. Определяем сопротивление на балластном резисторе R1 и его рассеиваемую мощность Р:

R1=[Uвх(1- αmin- a~) - Uст.max]/(Iн.max+Iст.min) (1.6)

R1=[14,08795 · (1-0,1-0,04) – 9,5] / (0,012+0,005)= 153,8611 (Ом)

P=(Uвх.max-Uвых)²/R1 (1.7)

P= (14,792349 – 8,75)2 / 153,8611= 0,237292 (Вт)

1.7. В справочнике выбираем резистор с ближайшим меньшим номиналом и соответствующей мощностью.

Из ряда Е24 (резисторы общего применения серий С2-33 (непроволочные металлодиэлектрические резисторы) выбираем резистор сопротивлением 150 Ом ± 5% на мощность 0,25 Вт.

Т.о. R1 — С2-33 150 Ом ±5% — 0,25

1.8. Находим максимальное значение и уточняем минимальное значение токов через стабилитрон:

Iст.max=[(Uвх.max- Uстmin) / R1] - Iн.min (1.8)

Iст.max=[(14,792 – 8) / 153,861] – 0,008 =0,03614 (А)

Iст.min=[(Uвх.min- Uстmax) / R1] - Iн.max (1.9)

Iст.min=[(12,679 – 9,5) / 153,8611] – 0,012 =0,00866 (А)

1.9. Определяем максимальную мощность, рассеиваемую стабилитроном:

Pст.max= Iст.max·Uст.max (1.10)

Pст.max= 0,03614 ·9,5 = 0,34338 (Вт)

Полученное значение рассеиваемой мощности не превышает значения, указанного в справочнике (табл. 1).

1.10. Находим переменную составляющую выходного напряжения и внутреннее сопротивление стабилизатора:

Uвых m1= a~ · Uвых/ К~ (1.11)

где a~ — относительная пульсация на входе стабилизатора;

К~ — коэффициент сглаживания пульсации, приблизительно равный Кст.

Uвых m1= 0,04 · 8,75/ 10 = 0,035 (В)

ri= - rст, (1.12)

ri= - 10 (Ом)

1.11. Определяем номинальный КПД стабилизатора:

η = Uвых · Iн.max/ Uвх · [(Uвх- Uвых) / R1] (1.13)

η = 8,75 · 0,012/ 14,088 · [(14,088– 8,75) / 153,8611] = 0,2148

η ≈ 21,5%

1.12. Определяем максимальный ток, потребляемый стабилизатором от выпрямителя:

Iпотmax= (Uвхmax– Uстmin) / R1 (1.14)

Iпот max= (14,792349 – 8) / 153,8611 = 0,044 (А)