13 Расчет электрических параметров мпс

Рассчитаем мощность, потребляемую микроконтроллером:

; (9)

где – напряжениеотносительно;

– максимальный ток вывода;

– выходное напряжение высокого уровня;

– токI/Oканала;

– выходное напряжение низкого уровня;

– токI/Oканала.

Рассчитаем мощность, рассеиваемую всеми резисторами схемы:

; (10)

где – напряжение наi-м резисторе;

– сопротивлениеi-го резистора.

Рассчитаем мощность, рассеиваемую индикаторами:

; (11)

где – напряжение наi-м светодиоде;

– ток вi-м светодиоде.

;

Токи, потребляемые микросхемами, приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Токи, потребляемые микросхемами.

Напряжение питания, В	Микросхема		Потребляемый ток, мА
	Обозначение	Наименование
+15	DA4-DА5 DA6-DA7	AD202 К140УД13	2*5 2*2
Итого			14
-15	DA6-DA7	К140УД13	2*2
Итого			4
+5	DD1 DD2-DD3 DD4 DD5-DD9 DD10 DA1-DA3 DA8 DA9	PIC16F877A К561ЛЕ5 MCP2551 КР1533ИP22 К561ЛЕ5 AOT101AC AD5330 AOT101AC	200 8*0,15 200 5*27 3*0,15 3*5 0,25 5
Итого			557

Таким образом, суммарная потребляемая мощность будет равна, сумме потребляемой мощности аналоговыми микросхемами, цифровыми микросхемами, потребляемой мощности микроконтроллера, мощности, рассеиваемой всеми резисторами схемы, и мощности, рассеиваемой светодиодами:

P= U_П1*I_П1+ U_П2*I_П2+P_MK+ P_R+ P_R1 =15*0.018+5*0.557+0.184+0.33+4.87 = 8.44 Вт

14 Разработка блока питания объекта

Для питания проектируемой микропроцессорной системы управления необходим блок питания, отдающий в нагрузку мощность не менее 8,44 Вт. Максимальный выходной ток по цепи +5В должен быть не менее 557 мА, по цепи +15В – не менее 14 мА, по цепи -15В – не менее 4 мА. Схема блока питания приведена на рисунке 17.

В качестве трансформатора T1 выбран унифицированный трансформатор ТПП258-127/220-50. Этот трансформатор имеет габаритную мощность 31 В·А. Напряжения на обмотках следующие:U_11-12=U_13-14= 5,0 В;U_15-16=U_17-18= 10 В;U_19-20=U_21-22= 2,6 В. Максимальный ток каждой обмотки 0,88 А.

Для стабилизации напряжения +5 В используется интегральный стабилизатор LM7805, рассчитанный на максимальный ток 1,5 А. Для стабилизации напряжения +15В используется интегральный стабилизаторLM7815. Он рассчитан на максимальный ток 1,5 А. Для стабилизации напряжения -15В используется интегральный стабилизаторLM7915.

Канал для питания контроллера (+5В) имеет резервный источник питания - батарею аккумуляторов GB1 типа 6F22.

Схема БП содержит источник опорного напряжения, который построен на регулируемом стабилитроне DA6 типаTL431A. РезисторR1 ограничивает ток через стабилитрон. РезисторыR2 иR3 образуют делитель выходного напряжения, которое вычисляется по следующей формуле:

, (12)

где - выходное опорное напряжение, В; ,- сопротивление резисторов, включенных между К и УЭ и А и УЭ стабилитрона соответственно.

=5В, тогда =. Примем==10 кОм.

, (13)

где и- входное напряжение и входное ток ИОН.

Рисунок 17 – Принципиальная электрическая схема блока питания