Импульсный лабораторный источник питания
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?цательной осуществляется прямым кодом.
Ток базы открытого транзистора VT1
,
где ?мин -минимальный коэффициент передачи тока
Сопротивление резистора R4
,
где Uсм - напряжение смещения Uсм = -5В
Uбэ - напряжение база - эмиттер открытого транзистора, для кремниевых транзисторов Uбэ = 0.7В
Выбирается типовое значения сопротивления R4 = 68кОм.
4.3 Выбор и описание схемы усилителя тока
.3.1 В связи с тем, что максимальный ток нагрузки интегрального стабилизатора 1.5А, а по задания необходим ток нагрузки до 8А, необходим усилитель тока. Его можно выполнить на одном транзисторе p-n-p для напряжения положительной полярности и n-p-n для отрицательной, требования к транзисторам одинаковые поэтому можно использовать комплементарную пару. Схема усилителя тока для напряжения положительной полярности приведена на рисунке 4.4.
Рисунок 4.4 - Усилитель тока для напряжения положительной полярности
4.3.2 Выбираем транзистор из условий
максимальное напряжение коллектор - эмиттер
Uкэ.макс = (Uвх - Uвых.мин.)Кз , (4.10)
где Uвх - напряжение на входе, Uвх = 12В
Кз - коэффициент запаса, Кз = 1.2
Uкэ.макс = 1.2(12-1.5) = 12.6В
максимальный ток коллектора
Iк.макс = Iн.макс. Кз , (4.11)
где Iн.макс. - максимальный ток нагрузки, по ТЗ Iн.макс.= 8А
Iк.макс =81.2 = 9.6А
Максимальная мощность рассеиваемая коллектором
Рк.макс = Iн.макс. (Uвх - Uвых.мин.)Кз (4.12)
Рк.макс = 8 (12 - 1.5)1.2 = 100.8Вт
Выбираем [6] комплементарную пару транзисторов КТ8102А для напряжения положительной полярности и КТ8101А для отрицательной.
Параметры транзистора КТ8102А:
проводимость p-n-p
максимальное постоянное напряжение коллектор - эмиттер, В 40
максимальный постоянный ток коллектора, А 10
максимальная рассеиваемая мощность коллектора, Вт 120
статический коэффициент передачи тока 50тАж140
Параметры транзистора КТ8101А:
проводимость n-p-n
максимальное постоянное напряжение коллектор - эмиттер, В 40
максимальный постоянный ток коллектора, А 10
максимальная рассеиваемая мощность коллектора, Вт 120
статический коэффициент передачи тока 50тАж140
4.3.3 Расчет сопротивления Rб
Ток базы
,
где ?мин - минимальный коэффициент передачи тока
Сопротивление Rб
,
где Uбэ - напряжение база эмиттер Uбэ = 2.0В
Iис - ток потребляемый микросхемой, в типовом включении Iис = 0.01А
Выбирается типовое значения сопротивления Rб = 12Ом.
4.4 Выбор и описание схемы ограничителя тока
.4.1 Для регулировки ограничения тока нагрузки используется компаратор, один вход которого подключить к нагрузке, другой к опорному регулируемому делителю напряжения (рисунок 4.5). В качестве компаратора выбирается [5] счетверенный операционный усилитель КР1401УД2 с параметрами:
напряжение питания, В +3тАж+32
входной ток, нА 5
коэффициент усиления, дБ 100
потребляемая мощность, мВт 21.
Рисунок 4.5 - Регулируемый стабилизатор напряжения с ограничением тока
4.4.2 Выбирается диод VD1из условий:
максимальный прямой ток
,
где Iоу -выходной ток операционного усилителя, задется Iоу = 20мА
Кз - коэффициент запаса, Кз = 1.2
максимальное обратное напряжение
,
где Uвых.макс. - максимальное выходное напряжение
Выбирается [6] КД510А с параметрами:
максимальный прямой ток Iпр, АтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАж.тАжтАж0.2;
максимальное обратное напряжение Uоб, ВтАжтАжтАж..тАжтАжтАж.тАж.50;
прямое падение напряжение Uпр, ВтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАж тАжтАж1.1.
4.4.3 Светодиод VD2 [6] АЛ307АМ с параметрами
максимальный прямой ток Iпр, мАтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАж..тАжтАж25;
максимальное обратное напряжение Uоб, ВтАжтАжтАж..тАжтАжтАж..тАж.2;
прямое падение напряжение Uпр, ВтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАжтАж тАж..2.0.
Задается ток светодиода Iсв = 5мА, тогда сопротивление резистора Rсв равняется.
,
где Uвых.оу. - выходное напряжение операционного усилителя,
Uвых.оу. =-12В
Uвых.мин. - минимальное выходное напряжение
Uпр - прямое падение напряжение на светодиоде
Выбирается типовое значения сопротивления Rсв = 2.2кОм.
4.4.4 В момент, когда на входы усилителя поступают одинаковые напряжения на его выходе появляется напряжение -12В. И начинается разряд конденсатора С2, через резистор Rн.
,
где Uпр.VD1 - прямое падение напряжение на диоде VD1
Выбирается типовое значения сопротивления Rн = 430 Ом.
4.4.5 Принимается сопротивление резистора Rш = 0.1Ом.
4.4.6 Задается максимальный ток делителя напряжения Iд = 4мкА, тогда
,
где Uвр - напряжение между выходом и входом регулировки, всегда фиксировано [3] Uвр = 1.25В
Выбирается типовое значения сопротивления Rд2 = 330 кОм.
4.4.7 При нулевом токе нагрузки и нулевом сопротивлении Rд2 напряжение на инвертирующем входе напряжение равно напряжению на выходе. При максимальном сопротивлении Rд2 напряжение на инвертирующем входе
,
где Iн - ток нагрузки
для Uвых = 9В, и Iн = 8А
Выбирается типовое значения сопротивления Rд1 = 620 кОм.
4.4.8 Рассч?/p>