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 плана реконструкции с заменой аналоговой АТС на цифровую АТС Алмаз-1
В последние годы на телефонных сетях Российской Федерации внедряются новые системы АТС и узлы коммутации, которые обеспечивают качественную и надежную связь ...

Разработка системы управления электроприводом нажимного устройства реверсивного четырехвалкового стана 5000 горячей прокатки
Целью проекта является разработка системы управления электроприводом нажимного устройства реверсивного четырехвалкового стана «5000» горячей прокатки. По ...

Элементная база для построения цифровых систем управления
Микроэлектроника - это комплексная область знаний, объектом изучения и разработки которой являются функционально сложные ИС, их структура, технология, диагн ...