Приложение

Расчёт блока 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:

• К555ТВ6, 8мА

• К555ЛА3, 6мА

• К555ЛИ1, 8,8Ма

• К555ЛИ6, 4,4мА

• К555ЛЛ1, 9,8мА

• К555ИД18, 13мА

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

• семисегмент АЛС324Б потребляет 25мА на 1 сегмент

Таким образом, 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. Напряжение для большинства транзисторов не превышает 1-3 В. При расчёте можно 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.

Условные обозначения на принципиальной схеме

(На монтажной и печатной плате те же обозначения).

Обозначение на схеме	Используемый элемент	Примечание
JK-триггеры DD1, DD2	K555ТВ1	Выводы: №7 на общ. шину №14 на +5В
Элемент 2И DD3, DD7	K555ЛИ1	Выводы: №7 на общ. шину №14 на +5В
Элемент 2И – НЕ DD5	K555ЛА3	Выводы: №7 на общ. шину №14 на +5В
Элемент 3И DD4	K555ЛИ6	Выводы: №7 на общ. шину №14 на +5В
Элемент 2ИЛИ DD6	K555ЛЛ1	Выводы: №7 на общ. шину №14 на +5В
DD8	K555ИД18	Дешифратор для управления неполной светодиодной матрицей. Выводы: №12 на общ. шину №24 на +5В
Ключи SB1, SB2	Любой переключатель
Семисегментный индикатор (DD9)	АЛС324Б	Выводы: №3, 9, 14 на +5В
Светодиоды	АЛС307	Красный
Резисторы R1-R11	МЛТ - 0.125

Условные обозначения на схеме блока питания

Обозначение на схеме	Используемый элемент	Примечание
Трансформатор ТV1		Габаритная мощность составляет Pгаб = 2,25 ВА
Диодный мост VD1 – VD4	Д226Д
Транзистор VT1	КТ814А
Транзистор VT2	КТ502А
Стабилитрон VD5	КС133А
Резисторы R1	МЛТ - 0.125	R1= 5,333 кОм
Конденсатор С1	К50-35	Емкость 1000 мкФ, рабочее напряжение 16 В