ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тюменский Государственный Нефтегазовый Университет»

Институт нефти и газа

Кафедра «Электроэнергетика»

Контрольная работа №1. Расчёт блока питания.

Вариант 23.

Выполнил: студент группы

Проверил: - ст. преподаватель кафедры «Электроэнергетика», ТюмГНГУ

Калашников В.П.

г. Тюмень, 20

Цель работы:

Закрепление знаний по разделу «Источники питания», привитие навыков в расчёте и выборе элементов источников питания, научиться пользоваться справочниками и оформлять принципиальные электрические схемы по ГОСТу, применять методы программированного расчёта.

Ход работы:

В соответствии с заданием согласно варианту составить принципиальную схему блока питания, состоящую из трёх источников питания ИП1, ИП2, ИП3. Каждый источник питания построен по традиционной схеме и содержит понижающий трансформатор Т, выпрямитель В, сглаживающий фильтр СФ и стабилизатор напряжения СН.

№ вар.

ИП1 (рис.1а) СН1 (рис.4а)

ИП2 (рис.1б) СН2 (рис.4б)

ИП3 (рис.1в) СН3 (рис.4в)

Uн1,В

Iн1,А

B1, рис2

Cф1, рис3

Uн2,В

Iн2,А

B2, рис2

Cф2, рис3

Uн3,В

Iн3,А

B3, рис2

Cф3, рис3

23

11

0,7

е

д

6

0,5

е

в

9

2,0

в

а

Произвести электрический расчёт схем трёх источников питания. Расчёт всех электрических схем обычно начинается с конца: сначала рассчитывается стабилизатор напряжения, затем сглаживающий фильтр, выпрямитель и заканчивается расчётом силового трансформатора.

Расчет источника питания ИП1.

1. Расчет стабилизатора напряжения.

1. Определение выходного напряжения выпрямителя U_в:

Uв=Uн+Uкэ мин=11+3=14 В,

где U_{кэ мин} ≈ 3 В (из справочника по транзисторам).

2. Расчёт максимальной мощности рассеяния регулирующего транзистора VT

P_{к макс} = 1,3 · (U_в – U_н) · I_н =1,3*(14-11)*0,7=2,73 Вт

3. Выбор регулирующего транзистора VT из условий:

P_{к доп} > P_{к макс}

U_{кэ доп} > U_в

I_{к доп} > I_н ,

где P_{к доп} – максимально допустимая мощность рассеяния на коллекторе;

U_{кэ доп} – максимально допустимое напряжение коллектор-эмиттер;

I_{к доп} – максимально допустимый ток коллектора.

Выбор: 1Т403Б

Предельные значения параметров при Тп=25 ºС						Значения параметров при Тп=25 ºС
Iк.и. макс, А	Iк.и. макс, А	Uкэо.гр, {Uкэо.макс} [UкэR.макс], В	Uкбо. макс, В	Uэбо. макс, В	Рк.макс, {Рмакс}, Вт	h21Э, { h21э}	Uкэ, {Uкб}, В	Iк, {Iк}, А	Uкэ нас, В	Iкбо, {Iкэо}, мА	fгр, {fh21}, МГц
1,25	-	{30}	45	20	4	{50…150}	{5}	{0,1}	0,5	{5}	0,008

4. Расчёт максимально допустимого тока базы I_б регулирующего транзистора VT

,

где h_{21 мин} – минимальный коэффициент передачи тока выбранного по ____ справочнику транзистора.

=0,7/50=0,014 А

4. Выбор подходящего стабилитрона VD. Его напряжение стабилизации U_ст должно быть равно выходному напряжению стабилизатора U_н, а значение максимального тока стабилизации I_{ст макс} должно превышать максимальный ток базы I_{б макс}

U_ст = U_н

I_{ст макс} > I_{б макс} .

Uн=11 В Iб макс =0,014 А

Тип стабили- трона	Uст		Iст, мА при T = 25ºС		ТКН ×10-2, %/ºС (мВ/ºС)	rст, Ом
	В	при Iст, мА	мин	макс
Д811	10 – 12	5	3	23	+9,5	15

6. Расчёт величины сопротивления R параметрического стабилизатора напряжения, состоящего из резистора R и стабилитрона VD

,

обычно I_{ст мин} = (3…5) мА.

=(14-11)/(0,014+0,003)=176,470 Ом

7. Расчёт мощности рассеяния резистора R

=9/176.470=0,051 Вт

8. Выбор по справочнику типа резистора R4: МЛТ-0,25-200 Ом±10%

9. Расчёт коэффициента стабилизации К_ст стабилизатора напряжения

,

где r_ст – дифференциальное сопротивление стабилитрона:

∆U_ст – изменение напряжения стабилизации U_ст при изменении тока через стабилитрон на величину ∆I_ст

r_ст=12-10/0.02=100 Ом

Кст=(176.470*11)/(100*14)=1,38655