2.2.3. Расчет и выбор элементов схемы защиты от перегрузок по току
Расчет элементов схемы на рис. 1 производится по току срабатывания защиты. Ток срабатывания защиты должен превышать ток нагрузки в 1.5..2 раза.
Назначение элементов схемы защиты на рис. 1 заключается в следующем.
Резистор R3 выполняет функции датчика тока нагрузки. Транзистор VT9 на рис. 2 усиливает сигнал датчика тока и управляет работой составного регулирующего транзистора ИСН VT6,VT8 на рис. 2, закрывая его при
Рис.2.Принципиальная схема интегрального стабилизатора напряжения КРЕН1В.
перегрузке канала блока питания. При этом закрываются и транзисторы VT1 (Рис. 1)
Резистор R2 должен быть много больше R1, а их сумма должна несущественно уменьшать входное сопротивление регулирующего элемента, т.е. должно выполняться следующее условие:
«R1-R6 для 1-го канала. R7-R12 для 2-го канала.»
; (46)
. (47)
Следует принять:
;
(48)
. (49)
Мощность, рассеиваемая резисторами R1-R12:
; (50)
; (51)
; (52)
; (53)
; (54)
; (55)
; (56)
; (57)
; (58)
; (59)
; (60)
; (61)
; (62)
. (63)
Данные для расчета формул (46-63):
;
;
;
;
;
;
;
;
.
,
,
R1=R2*0,95-R2=72 Ом,
R7=R8*0,95-R8=32.6 Ом,
,
,
=0,4
В,
=0,2
В,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
В соответствии с полученными данными выбираем резисторы для 2х каналов (см. Приложение 4):
Возьмем резисторы МЛТ
R6,R12: 1/8 Вт; 91 кОм 2%,
R5,R11: 1/8 Вт; 27,4 кОм 2%,
R4,R10: 1/8 Вт; 13 кОм 2%,
R2: 1/8 Вт; 1,43 кОм 2%,
R8: 1/8 Вт; 8250 Ом 1%.
Возьмем резисторы
С2-34 R3: 1Вт, 0,505 Ом, 1%,
С2-33 R9: 0,5 Вт, 0,1 Ом, 1%,
МТ R1: 1 Вт, 71,5 Ом, 0,5%,
МТ R7: 1 Вт, 32,8 Ом, 0,5%.
2.3.Расчет и выбор конденсаторов сглаживающего фильтра
Исходными данными для расчета величины емкости сглаживающих фильтров являются ток нагрузки Iн и допустимый уровень (размах) пульсаций напряжения на нагрузке Uп:
; (64)
, (65)
где fс - частота сетевого напряжения.
Рабочее напряжение выбранных конденсаторов должно превышать Uвхном как минимум в 1,4 раза.
; (66)
. (67)
Данные для расчета формул (64-67):
;
;
;
;
;
;
.
,
,
,
.
В соответствии с полученными данными выбираем конденсаторы для 2х каналов (см. Приложение 4):
C1: К50-34 60000 мкФ 25В,
C4:К50-37 150000 мкФ 25В.
Также в схеме используются следующие конденсаторы:
C2=C5: 0,1 мкФ К10-17Б Н90,
C3=C6: 10мкФ К10-19.
2.4. Выбор силового трансформатора
Допускается незначительное превышение габаритной мощности выбранного трансформатора по отношению к расчетной (на 10 ... 15%).
Исходя из рассчитанных данных был выбран трансформатор ТПП296-127/220-50 мощностью 110 Вт, током вторичной обмотки 2,44 А. (см. Приложение 4)
Напряжения на обмотках равны:
Ток первичной обмотки при U = 220 В, А 0,62
Для получения нужного напряжения соединяем обмотки:
1
канал: последовательно
.
.
2
канал: последовательно
.
.
В качестве предохранителей выбираем плавкие предохранители
FU1, FU2 типа ПНО 37, 1 А, 220 В.
После выбора трансформатора пересчитаем мощность, рассеиваемой регулирующими транзисторами:
,
,
,
,
,
.
2.5. Выбор диодов выпрямителя
Обратное напряжение, прикладываемое к диодам:
; (68)
. (69)
Среднее значение тока текущее по выпрямительным диодам:
; (70)
. (71)
Данные для расчета формул (68-71):
;
;
;
.
,
,
,
.
Исходя из полученных данных выберем диоды для моста 1 и 2-го канала (см. Приложение 4):
Для 2х каналов:
VD1-VD8: 2Д201Г Uобр=100В Iпр=10 А.
Диоды над регулирующими транзисторами:
VD9,VD10: Д219С Uобр=70В Iпр=50 мА.