5.Блок питания.

Исходные данные для расчёта выпрямителя

допустимое отклонение напряжения на входе стабилизатора от номинального значения в сторону повышения или понижения.

Рассчитаем общий ток, который потребляет счётчик:

• К155ТВ1, 20 мА

• К155ЛИ1, 33 мА

• К155ЛЛ1 38 мА

• К155ЛА4 16,5 мА

• К155ИД9, 65 мА

• К155ЛА3, 22 мА

• четыре светодиода АЛ307 (красных) ток потребления одного равен 10мА

• семисегмент АЛС324Б потребляет 25мА на 1 сегмент

Таким образом, блок счёта, состоящий из 4 микросхем К155ТВ1 будет потреблять 80мА; блок индикации, состоящий из семисегментного индикатора, четырёх светодиодов, и микросхем К155ИД9, К155ЛИ1, К155ЛА4, К155ЛА3, К155ЛЛ1 будет потреблять 174,5мА; схема управления, реализованная на логическом элементе К155ЛА3 будет потреблять ток 22 мА. Просуммировав токи в отдельных частях счётчика, получим общий ток, который он потребляет:

1. Расчёт токов и обратного напряжения вентилей.

среднее значение токов через вентиль:

обратное напряжение

амплитуда импульса тока через вентиль

По , и в качестве вентилей выбираем кремневые диоды типа Д226Д, имеющие следующие допустимые параметры при температуре от –60 до +50 градусов по Цельсию.

Прямое напряжение у диода

2. Расчёт габаритной мощности трансформатора

По для стали марки Э310 находим максимальную индукцию в сердечнике трансформатора:

3. Расчёт транзисторного стабилизатора напряжения

Схема транзисторного стабилизатора напряжения:

По справочнику выбираем транзистор Т1 типа КТ814А с такими параметрами:

• статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ

• максимально допустимое постоянное напряжение К-Э

• максимально допустимый постоянный ток коллектора

• максимально допустимая рассеиваемая постоянная мощность (с теплоотводом)

Таким образом, для выбранного транзистора КТ814А выполняются условия:

Выбираем тип согласующего транзистора Т2.Транзистор Т2 предназначен для согласования большого выходного сопротивления (порядка 10 кОм) усилителя постоянного тока. Транзисторы Т1 и Т2, образуя составной транзистор, имеют общий коэффициент усиления по току:

где ,-коэффициенты передачи тока транзисторов Т1 и Т2.

Большой статический коэффициент передачи тока

позволяет значительно повысить коэффициент стабилизации схемы по напряжению.

где , - токи К и Э транзистора Т2

- ток базы транзистора Т1, и учитывая, что

получим:

Кроме того

Таким образом, мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора Т2 равна:

Выбираем транзистор Т2 типа КТ502А с параметрами:

• статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ

• максимально допустимое постоянное напряжение К-Э

• максимально допустимый постоянный ток коллектора

• максимально допустимая рассеиваемая постоянная мощность коллектора

Поскольку , то транзистор Т2 выбран правильно.

Выбираем тип кремниевого стабилизатора. В качестве источника опорного напряжения обычно используют стабилитрон, который должен иметь номинальное напряжение стабилизации:

По справочнику выбираем стабилитрон типа КС133А, у которого напряжение стабилизации, при токе 10мА и температуре 25 градусов по Цельсию составляет .

Сопротивление R1 может быть найдено по формуле:

где - минимальное допустимое напряжение между Э и К транзистора Т1. Напряжениедля большинства транзисторов не превышает 1-3 В. При расчётеможно принять равным 2 В.

Значит:

Мощность, рассеиваемая на резисторе R1, составляет:

В качестве резистора R1 можно использовать резистор типа МЛТ-0,125.

Конденсатор С1 служит для повышения устойчивости стабилизатора и одновременно позволяет уменьшить выходное сопротивление схемы. Ёмкость конденсатора С1 выбирается порядка 1000-2000 мкФ. Для этого, например, можно использовать электрический конденсатор К50-35 ёмкостью 1000 мкФ с рабочим напряжения 16 В.