Расчёт стабилизатора напряжения

Техническое задание: рассчитать транзисторный стабилизатор постоянного напряжения. Выходное напряжение 15В1%В. Диапазон изменения тока нагрузки 10…100 мА. Входное переменное напряжение 220 10%В. Допустимый уровень пульсаций выходного напряжения 70 мВ.

Выбор принципиальной схемы стабилизатора

Обеспечение заданной температурной стабильности требует применения качественного стабилитрона (например, Д814Д) и дифференциальной схемы сравнения. Схема рассчитываемого стабилизатора приведена на рисунке 4.1.

Рис. 4.1. Компенсационный стабилизатор напряжения.

Определение исходных данных для расчёта

Коэффициент стабилизации

Выходное сопротивление

Ом

Минимальное значение входного напряжения

В

Номинальное значение входного напряжения

В

Мощность, потребляемая стабилизатором

Вт

Полезная мощность в нагрузке

Вт

Коэффициент полезного действия

или

Выбор регулирующего элемента

А

В

Вт

Выбираем транзистор BD135-16 (Uкэ=45 В, Iк=1,5 А, Rпк=10 К/Вт, b>100)

Необходимая поверхность пластинчатого радиатора

см2

Ток базы транзистора VT1

мА

Сопротивление резистора R1

кОм

Принимаем

мА

мА

Выбор источника опорного напряжения

В качестве источника опорного напряжения выбираем стабилитрон типа Д814Д (Uсm=13,3 В, Icm=10 мА, Pст_max=340мВт). Тогда

Ом

Ток делителя R4R5 задаем тоже 10мА. Тогда R4=R2=170Ом, R5=13,3/10=1,33кОм.

Выбираем транзистор VT3 ВС337-40 (Uкэ.доп=45 В, Iк.доп=500 мА, Pк.доп=500 мВт, b>250). Транзистор VT2 берём такой же.

кОм

Из стандартного ряда сопротивлений выбираем 1,2 кОм

Рассчитаем мощность резисторов:

мВт

мВт

мВт

Вт

Резистор R5 возьмём мощностью 0,25 Вт, резисторы R1-R4 возьмём мощностью 0,125 Вт.

Расчет выпрямителя и фильтра.

Коэффициент пульсаций

Пренебрегая активным сопротивлением обмоток трансформатора получаем:

Переменное напряжение на вторичной обмотке трансформатора

В

Коэффициент трансформации

Выбор конденсатора фильтра

мкФ

Выбор диодов выпрямителя. Средний ток через диод

А

Максимальное обратное напряжение на диоде равно входному напряжению стабилизатора 20,8 В. Выбираем диоды КД103A cо следующими параметрами: Iмакс=0,1А, Uобр=50В, fмакс=4кГц.

Лучшие статьи по информатике

Разработка принципиальной схемы 16 разрядного счетчика с использованием программы Electron ics Workbench 5.12
Подсчет импульсов является одной из наиболее распространенных операций, выполняемых в устройствах дискретной обработки информации. Такая операция в циф ...

Оптрон гальванической развязки
Основное преимущество обратноходовой топологии - дешевизна и малое количество компонентов. Поэтому практически все сетевые источники питания до мощностей 30 ...

Физические принципы работы и способы применения обнаружителей пустот
Для получения доступа к сведениям, носящим конфиденциальный характер, в любой организации средствами технической разведки злоумышленника (чащ ...