курсач / 3 часть

Часть 3. Схема формирования питания

Задание

Разработать схему формирования питания как составную часть устройства Х (структурная схема представлена на рис.3.1) с заданными характеристиками. Схема

должна обеспечивать необходимые уровни напряжения для перечисленных ниже узлов схемы.

1. Фрагменты из таблиц с вариантом задания

Исходные данные

2. Оценка уровня выходного напряжения импульсного стабилизатора 1

Исходя из предыдущих частей курсовой работы, примеру падение напряжение за 1.5 В

Получается, что на выходе стабилизатора 1 должно быть 6.5 В (5+1.5)

3. Выбор линейных стабилизаторов 3.1. Микроконтроллер

ля выбора стабилизатора буду руководствоваться такими значениями как: Uвых=>1.8 В Uвх=6.5 В с выходным током Iвых>=150 мА

Выберу первый попавшийся.

Им оказался ADP7102ARDZ-1.8-R7

Uвых=1.8 В Uвх=6.5 В с выходным током Iвых=300 мА

Pнагр= 1,8 В * 300 мА = 0,54 Вт

Pрасс= (6,5-1,8) В * 300 мА =1.41 Вт

Pрасс+Pнагр= 1,95 Вт

Данный стабилизатор нам подходит

3.2. Для питания блоков ввода-вывода ПЛИС

на UВЫХ = 5В (UВХ = 6,5В) с выходным током IВЫХ ≥ 280 мА Аналогично возьму первый, который попадется

Я выбрал - LM341T-5.0/NOPB

Uвых=5 В Uвх=6.5 В с выходным током Iвых=500 мА

Pнагр= 5 В * 500 мА = 2.5 Вт

Pрасс= (6.5-5) В * 500 мА =0.75Вт

Pрасс+Pнагр= 3.25Вт

Данный стабилизатор нам подходит

3.3. Для питания ядра ПЛИС

UВЫХ = 1.25 В (UВХ = 6,5 В) с выходным током IВЫХ ≥ 80 мА Аналогично возьму первый, который попадется

возьму стабилизатор - UA723CNSR

Uвых=2 В Uвх=9.5 В с выходным током Iвых= 150 мА

Pнагр= 2 В * 150 мА = 0.3 Вт

Pрасс= (9.5-2) В * 150 мА = 1.2 Вт

Pрасс+Pнагр= 1.5 Вт

R1=4,3 к R2= 3,3 к (взял из датащита)

соответственно R3= 1,8 к

Rsc=4,3 к Cref=4,7 мк

Данный стабилизатор нам подходит

3.4. Для вспомогательного питания ПЛИС

UВЫХ = 1.5 В (UВХ = 6,5 В) с выходным током IВЫХ ≥ 130 мА Аналогично возьму первый, который попадется

Я выбрал - LM723H/NOPB

Uвых=2 В Uвх=9.5 В с выходным током Iвых=150 мА

Pнагр= 2 В * 50 мА = 0.1 Вт

Pрасс= (9.5-2) В * 50 мА =0.38 Вт

Pрасс+Pнагр= 0.48 Вт

R1=4,3 к R2=3,3 к R3=1,8 к Rsc=4,3 к Cref=4,7 мк

Данный стабилизатор похож на предыдущий, в датащите разумно взять те же значения

4. Оценка выходного тока импульсного стабилизатора 1

Pимп1_вых= P1+P2+P3+P4= 1,95 + 3.25 + 1.5 + 0.48 = 7,18 Вт

Uимп1_вых=6.5 В

Iимп1_вых=Pимп1_вых/Uимп1_вых= 1.1 А

5. Выбор импульсного стабилизатора 1

UВЫХ = 12 В (UВХ =20 В) с выходным током IВЫХ ≥ 1.1 А Аналогично возьму первый, который попадется

Я выбрал - ACT4533BYH-T

Uвых=12 В Uвх=20 В с выходным током Iвых=3,5 А Долго искал, ничего более подходящего не нашел на сайте.

В приципе подходит

6. Выбор импульсных стабилизаторов 2 и 3

6.1 Для ОУ1

UВЫХ = 12 В (UВХ= 20 В) с выходным током IВЫХ ≥ 40 мА Аналогично возьму первый, который попадется

Я выбрал - LM2671N-12/NOPB

Uвых=12 В Uвх=20 В с выходным током Iвых=500 мА

Данный стабилизатор нам подходит

6.2 Для ОУ2

повышение/понижение

Uвых=+16 В Uвх=16 В с выходным током Iвых=40 мА (20+20)

Аналогично возьму первый, который попадется повышающий/понижающий преобразователь напряжения

Я выбрал - MIC2145YMM (повышение/понижение)

Uвых=+-16 (на два выхода) В Uвх=+16 В с выходным током Iвых=500 мА

R1=R2=R3=10 к С2=10 мк

Инвертирующий

я выбрал - LTM4651IY#PBF (инвертирование)

Uвых=-16 В Uвх=16 В с выходным током Iвых=40 мА (20+20) Аналогично возьму первый, который попадется

Uвых=-16 В Uвх=-16 В с выходным током Iвых=4 А SV - вход под нагрузку (дополнительно нарисую на схеме)

7. Итоговая схема формирования питания с учётом выбранных компонентов

(Для всех , фиксированных, возьмём значения пассивных компонентов из приведённых выше типовых схем). Все приведено в датащите

Теперь надо рассчитать импульсный стабилизатор 1.