2.2 Екінші канал тұрақтандырғышының есептемесі, транзистор мен стабилитронды тандау .

Транзистордағы тоқ күштемесін тұрақтандыратын есептемелік үлгі 2-суретте көрсетілген.

3- сурет. Транзистордағы тоқ күштемесін тұрақтандыратын есептемелік үлгі:

а- U _d2 –ң оң өрісі үшін; б-теріс өрісі үшін

Есептеуге арналған бастапқы берілгендер мыналар: стабилизатор шығысындағы кернеу U_d2, жүктемедегі I_d2 ток, кернеудің пульсация коэффициенті К_п2.

Мұндай стабилизаторды есептеу үшін алдымен анықтамасы немесе қосымшасы бойынша жүктемедегі U_ст.ном=U_d2 кернеумен тең болатын, тұрақтандыру кернеуі бар стабилитрон таңдап алынады. Анықтамалықтан оған арналған тұрақтандырудың I_ст.мах максимум және I_ст.мiн минимум ток мәндерін және r_ст дифференциалдық кедергі мәнін жазып алу керек.

Транзистор типі анықтамалықтан таңдап алынады, мына шарттарға байланысты: I_к.мах=(1,5...3)I_d2 және U_кэ.мах=(1,2...2)U_d2. Таңдап алынған транзистор үшін U_кэ._нас қанығу режиміндегі коллектор мен эммитер арасындағы кернеу мәнін және h_21Э) базаның токты беру коэффициентін жазып алу керек.

Одан кейін стабилизатордың кірістік кернеуін анықтайды:

(2.2.1)

Транзистор базасының тізбелігіндегі кедергіні анықтайды:

(2.2.2).

Алынған R_Б мәнін Е24 қатарындағы аса жуықтайтын стандартты мәнмен дөңгелектейді.

Стабилизатордың кірістік тогы анықталады:

(2.2.3)

Жүктемесі транзистор эммитерінің тізбегіне қосылған стабилизатор жүктемедегі кернеу пульсациясын тегістеу қасиетіне ие. К_сгл2 тегістеу коэффициенті R_Б транзистор базасының тізбелігіндегі кедергі шамасынан және r_ст стабилитронның дифференциалдық кедергісінен тәуелді болады және мына формула арқылы анықталады:

(2.2.4)

Алынған U_ВХ2, I_вх2 және К’_п2 мәндері әрі қарай екінші каналдың түзеткіштерін есептеу үшін қолданылатын болады.

U_d2=150В;

I_d2=0,1А;

К_п2=2%;

U_ст.ном=U_d2=150В.

Жартылай өткізгіш стабилитронның параметрлері [4]: KС650А

I_ст.мин=2,5мА

I_{ст.макс}=33мА

r_ст.=255 Ом

I_к.макс=(1,5…3) I_d2=3*0,1=0,3А

U_{кэ.макс}=(1,2…2)U_d2=1,2*150=180B

Транзистордың КТ815А p-n-p түрін таңдаймыз.

U_кэ.нас=0,6 В

Β(h_21Э)=30...70=50

Стабилизатордың кірістік кернеуі:

Транзистор қоймасындағы тізбектің кедергісін анықтаймыз:

Е24 бойынша дөңгелектесек 2,2 Ом

Тұрақтандырғышқа кіретін тоқты анықтаймыз:

Үйкеліс коэффициенті К_үйк2 стабилитронның r_ст дифференциалды кедергісі мен R_Б транзистор қоймасындағы тізбектің кедергісінің шамаларына тәуелді және мына формула бойынша анықталады:

2.3 Үшінші каналды есептеу.

Үшінші каналда стабилизатордың қоректену көзі пайдаланбайтындықтан, алынған мәндер U_BX2, I_BX және К_П2 келесіде 3-ші құбырдың түзеткішін есептеу үшін қолданылады.

3 Сыйымдылықты филтрлі түзеткіштерді есептеу.

Радиоэлектронды құралдарда түзеткіштердің қазіргі азқуатты қоректену кезінде түзетілген кернеудің пульсін азайту үшін фильтрлі сыйымдылықты салмақты түзеткіштердің жұмысын қарастырамыз. Трансформаторда магнит ағынының таралуы түзеткіштегі электромагниттік процесстердің сипаттамасына үлкен ықпал тигізеді, олар индуктивті орауыш кедергісімен есептеледі х_а. Басқа негізгі параметр активті орауыш кедергісі r_a болып табылады. Түзеткішті есептеу х_а және r_a параметрлерінің қатынасына тәуелді.

Қоректену көзінің 1-ші және 2-ші каналдарында қолданылатын аз қуатты бір фазалы көпірлік түзеткіштердің схемасы 3-ші суретте көрсетілген, ал уақытша тоқ диаграммасы және кернеу 4-ші суретте көрсетілген.

3- сурет. Бір фазалы екі есе үлкейтілген кернеумен.

Орнатылған режимде түзеткіш жұмысы екі интервалмен сипатталады – егер ЭКҚ трансформатордың қосалқы орауышы кернеуден үлкен және ток диод арқылы өтсе, конденсатор зарядының интервалымен, ал ЭКҚ трансформатордың қосалқы орауышы конденсаторның кернеуінен аз және тоқ диод арқылы өтпесе, салмақ кедергісіне конденсатор разрядының интервалмен. Диод арқылы то өткен интервал жартысын, бұрышы деп аталады.

Трансформаторда біріншілік және екіншілік орамдарында тарату индуктивтілігінің бар болуы ( ) сыйымдылық фильтрі бар түзеткіште процесстердің сипатын сапа жағынан өзгертпейді. Дегенмен бұл жағдайда тоқ ашық диод арқала нөлдік мәнге дейін түзеткіштің кірісіндегі және шығысындағы кернеулер теңескен кезде емес ал одан кешірек түседі

(3.1.1)

- трансформатор орамдарының таралу индуктивтілігінің шамамен мәні

B_m = трансформатор өзегіндегі магнит индукция, 1.5 Тл;

S - трансформатор өзегіндегі сырықтардың саны (брондық трасформатор үшін - 1, сырықты трансформатор үшін – 2, үшфазалы үшін - 3);

r_В − түзеткіш фазасының активті кедергісі, ол тұрақты тоқ бойынша диожтардың тура кедергілерінің қосындысына және трансформатордың екіншілік орамына келтірілген орамдардағы кедергілер қосындысына тең;

т_В − түзеткіш фазаларының саны, ол тоқ импульсінің санына тең, 4– суретте көрсетілген схема үшін т_В = 2.

Көмекші есептеу коэффициенттері , , 5,6,7-суреттерде келтірілген. Бұл графиктерді құру кезінле тәуелсіз параметрлер ретінде (3.1.2), (3.1.3) формулаларындағы коэффициентер таңдалынды [2]:

(3.1.2) (3.1.3)

Мұндағы f_C – қорек көзінің кернеу жиілігі (50 Гц).

5-сурет. коэффициентінің графигі. 6-сурет. коэффициентінің графигі.

7-сурет. коэффициентінің графигі.

Диодтың диффиренциалды (ішкі) кедергісін жуықталған (3.1.4) формула бойынша табамыз.

(3.1.4)

мұндағы U_пр – тұрақты тоқтағы диодтағы кернеу түсуі, ол кремнийлік диодтар үшін мынаған тең 0,9–1 В.

I-канал: Көпірлік

Трансформатор орамының кедергісі:

мұндағы I_d – түзеткіш тоқтың орташа мәні;

k_r=3,5, көмекші коэффициент коэффициент;

B_m –трансформатордың магнит өткізгіштегі максимал индукция.

S – орауыштағы трансформатор сымдарының саны.

U_d - түзетілген кернеу.

f=50 Гц - тордың жұты жиілігі.

Тұрақты тоқ диодының кедергісі:

мұндағы М=1,түзеткіш фазалардың саны.

Диодтың орташа түзеткіш тогы:

Диодтың импульсті кері кернеуі:

Диодтың импульсті тура тогы:

Бос жүріс режиміндегі трансформатордың екіншілік орамындағы кернеу:

Трансформатордың екіншілік орамындағы тоқтың эффективті мәні:

Диод арқылы тоқтың эффективті мәні:

Трансформатордың екіншілік орамындағы тоқтың эффективті мәні:

U_ox=U

Транформатордың габритті қуаты:

Конденсатор фильтрінің сыйымдылығын келесі (3.1.5) формуламен есептелінеді:

(3.1.5)

мұндағы Н₀ –көмекші коэффициент.

К_п – пульсация коэффициенті, %.

8-сурет. Сыйымдылық фильтрді тескеру схемасы.

9 – сурет. Фильтр жұмысының осциллограммасы (1 – тұрақты тоқ қисығы, 2 – айнымалы тоқ қисығы).

II-канал: Көпірлік

Түзеткіш фазасының кедергісі:

мұндағы R_a –трансформатор орамындағы кедергісі

R_I – тұрақты тоқтағы диодтардың кедергісі

К₁=2, көмекші коэффициент

Трансформатор орамының кедергісі:

мұндағы I_d – түзеткіш тоқтың орташа мәні;

k_r=3.5 көмекші коэффициент;

B_m –трансформатордың магнит өткізгіштегі максимал индукция.

S – орауыштағы трансформатор сымдарының саны.

U_d - түзетілген кернеу.

f=50 Гц - тордың жұты жиілігі.

Тұрақты тоқ диодының кедергісі:

мұндағы М=1,түзеткіш фазалардың саны.

Диодтың орташа түзеткіш тогы:

Диодтың импульсті кері кернеуі:

Диодтың импульсті тура тогы:

Бос жүріс режиміндегі трансформатордың екіншілік орамындағы кернеу:

Трансформатордың екіншілік орамындағы тоқтың эффективті мәні:

Диод арқылы тоқтың эффективті мәні:

Трансформатордың екіншілік орамындағы тоқтың эффективті мәні:

Транформатордың габритті қуаты:

Конденсатор фильтрінің сыйымдылығын:

мұндағы Н₀ –көмекші коэффициент.

К_п – пульсация коэффициенті, %.

10-сурет. Сыйымдылық фильтрді тескеру схемасы.

11 – сурет. Фильтр жұмысының осциллограммасы ( 1 – тұрақты тоқ қисығы, 2 – айнымалы тоқ қисығы ).

III-канал: Бір жарты периодты түзеткіш:

Түзеткіш фазасының кедергісі:

мұндағы R_a –трансформатор орамындағы кедергісі

R_I – тұрақты тоқтағы диодтардың кедергісі

К₁=1, көмекші коэффициент

Трансформатор орамының кедергісі:

мұндағы I_d – түзеткіш тоқтың орташа мәні;

К_R= 2.3,көмекші коэффициент коэффициент;

B_m –трансформатордың магнит өткізгіштегі максимал индукция.

S – орауыштағы трансформатор сымдарының саны.

U_d - түзетілген кернеу.

f=50 Гц - тордың жұты жиілігі.

Тұрақты тоқ диодының кедергісі:

мұндағы М=2,түзеткіш фазалардың саны.

Диодтың орташа түзеткіш тогы:

-

Диодтың импульсті кері кернеуі:

Диодтың импульсті тура тогы:

Бос жүріс режиміндегі трансформатордың екіншілік орамындағы кернеу:

Трансформатордың екіншілік орамындағы тоқтың эффективті мәні:

Диод арқылы тоқтың эффективті мәні:

Трансформатордың екіншілік орамындағы тоқтың эффективті мәні:

Транформатордың габритті қуаты:

Конденсатор фильтрінің сыйымдылығын:

мұндағы Н₀ –көмекші коэффициент.

К_п – пульсация коэффициенті, %.

12 - сурет Сыйымдылық фильтрді тексеру схемасы.

13 – сурет. Фильтр жұмысының осциллограммасы .