Розрахунок стабілізованого блока живлення. 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Розрахунок стабілізованого блока живлення.



Для живлення сучасних електронних приладів малої потужності найчастіше застосовують однофазні випрямлячі змінного струму (як правило мостові), ємнісні сгладжувальні фільтри та стабілізатори напруги. Структурна схема блока живлення представлена на мал. 1.

 

Рис.1. Структурна схема блока живлення.

 

. Змінна напруга мережі (UМ) випрямляється випрямлячем (В) і після згладжування пульсацій фільтром (СФ) постійна напруга Uо може живити каскади пристроїв. За допомогою стабілізатора напруги (СН) вихідна напруга (Uвих) підтримується незмінною в заданих межах.

Найчастіше використовуються інтегральні стабілізатори напруги, але якщо величина струму навантаження не більше 30mA, то можна застосовувати параметричний стабілізатор напруги.

Розрахунок стабілізованого блока живлення ведеться з кінця схеми, тобто, спочатку розраховується стабілізатор напруги (їх може бути декілька), потім розраховується випрямляч з ємнісним фільтром. Завершується розрахунок, розрахунком мережного трансформатора.

 

Розрахунок застосування інтегрального стабілізатора напруги.

 

Теоретичні пояснення

Сучасні електронні пристрої для забезпечення високої точності своєї роботи висувають високі вимоги до стабільності напруги живлення. Задовільними їх при високих інших показниках (габарити, маса, вартість та ш.) дозволяє широке застосування стабілізаторів у інтегральному виконанні, як з фіксованою вихідною напругою, так i універсальних (з регульованою вихідною напругою).

Стабілізатори з фіксованою вихідною напругою мають внутрішній дільник, що забезпечує задане значення вихідної напру­ги. Налагоджуються вони на величини стандартного ряду напруг жив­лення при виробництві.

Необхідне значення вихідної напруги в універсальних стабілізаторах забезпечується зовнішнім резистивним дільником.

Такі стабілізатори часто називають трьох вивідними, бо монтуються у стандартному кopпyci потужних транзисторів (див. рис.3).

Окрім якісного виконання основної функції - стабілізації вихідної на­пруги, вони за рахунок додатково введених внутрішніх вузлів (IMC побудована на 26 транзисторах) забезпечують також захист від перевищення допустимого значення вихідного струму i розсіюванної корпу­сом IMC потужності. При короткому замиканні у навантаженні вели­чина вихідного струму обмежується на piвні, приблизно удвічі більшому за номінальне значення для критичного режиму, а при досягненні температурою корпусу заданої допустимої величини величина вихід­ного струму обмежується до такого значення, за якого температура більше не підвищується. Оскільки у вказаних випадках стабілізатор працює у режимі обмеження (стабілізації) струму,або обмеження потужності, напруга на його виході при цьому відповідно зменшується.

 

 

 

Рис.2 IMC стабілізатора напруги з фіксованою напругою у пластмасовому

кopпyci та типова схема вмикання

 

 

 

Рис. 3 IMC універсального стабілізатора напруги КР142ЕН12А у пластмасовому

кopпyci та типова схема вмикання

 

IMC розраховані на роботу з тепло відводом, до якого вони кріпляться за фланець гвинтом з гайкою (при конструюванні пристроїв слід мати на увазі, що у таких IMC фланець має електричний зв'язок з середнім виводом).

Величини ємностей електролітичних конденсаторів у схемах вмикання IMC стабілізаторів повинні бути не меншими за 10 мкФ.

Універсальний трьох вивідний стабілізатор КР142ЕН12А, хоча й вимагає застосування зовнішнього дільника з двох резисторів, має кращі параметри вихідної напруги.

Kpiм того, при його застосуванні отримуємо додаткові можливості.

Зрозуміло, якщо у якості резистора R2, застосувати резистор змінного опору, отримаємо стабілізатор з регульованою вихідною напругою.

Забезпечивши за допомогою транзисторних ключів підмикання резисторів R2 різної величини, отримаємо стабілізатор з величиною вихідної напруги, програмованою зовнішнім пристроєм керування.

За великих значень вихідної напруги цей стабілізатор можна виконати з електронним вимиканням, якщо паралельно до резистора R2 підімкнути транзисторний ключ. Коли ключ знаходиться у розімкненому стані (транзистор, підімкнений паралельно до резистора - у режимі відтинання), на виході стабілізатора буде напруга заданої дільником величини. Якщо перевести ключ у замкнений стан (перевести транзи­стор сигналом від зовнішнього пристрою в режим насичення), на виході отримаємо мінімальне значення напруги (див. табл. 1):

 

Uвих min = 1,3 В. (1.1)

 

При вмиканні навантаження між виводом керування IMC (8) i від’ємним полюсом джерела Uвх (на місце R2), отримаємо стабілізатор струму Величина струму навантаження буде визначатися величиною опору резистора R1:

 

Iн = Uвих min/R1 (1.2)

 

Величини резисторів дільника R1,R2 зв'язані формулою

 

Uвих = Uвих min (1 + R1/R2) + R2Iр, (1.3)

 

де Iр - струм виводу регулювання IMC, який необхідно задавати не меншим за 55 мкА.

Конденсатор С2 встановлюється на вихідну напругу, близьку до мінімальної.

Якщо вихідна напруга перевищує 25 В, необхідно встановлювати захисні діоди VDl i VD2 (рекомендується тип КД521 А), які забезпечують розряд конденсаторів С2 (VDl, VD2), та С3 (VD1) при замиканні у вхідному колі випрямляча (до стабілізатора), а також конденсатора С2 (VD2) при замиканні у вихідному колі (у навантаженні).

Якщо довжина провідників, що з'єднують IMC з фільтром випрям­ляча, не перевищує

70 мм, конденсатор С1 можна не встановлювати.

Для забезпечення максимальної якості роботи стабілізатора елементи С1, R1,R2 та навантаження слід підмивати якомога ближче до виводів IMC.

Необхідно також у пpoцeci роботи забезпечувати не перевищення допустимої розсіюваної потужності IMC.

Щоб розрахувати величину розсіюваної потужності, необхідно визначити величину струму навантаження:

 

Iн =Pн /Uвих. (1.4)

 

Toдi, знаючи максимальне падіння напруги на IMC

 

, (1.5)

 

можна знайти величину розсіюваної IMC потужності

 

РІМС доп= ІМСдоп, (1.6)

 

де РІМСдоп - допустима потужність розсіювання IMC (без тепловідводу або з ним).

Зазначимо, що величини Uвих max та Uвих min обумовлюються з одного боку зниженням напруги на виході випрямляча під навантаженням,а з іншого - допустимими значеннями відхилення напруги мережі від номінальної величини. При цьому напруга Uвих min обов'язково повинна перевищувати значення

 

Uвх min= Uвх+UІМС min, (1.7)

 

де UІМС min - мінімально допустиме падіння напруги на IMC (див. табл. табл.l).



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-01-24; просмотров: 210; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 44.221.83.121 (0.012 с.)