Главная Источники вторичного электропитания - часть 2



вается в 2-2,4 раза. По мере увеличения выходного напряжения коэффициенты Ki и Кр стремятся и 1 и мощность трансформатора

становится примерно равной Рг = Рг.

Принимая минимальное напряжение на РЭ для обеих схем на рнс. 6.20 одинаковым, получаем расчетную мощность РЭ

(6.106)

Отсюда видно, что рассеиваемая мощность на РЭ Рр.э по схеме на рис. 6.20, а меньше при низких напряжениях (3-27 В) и становится соизмеримой Рр.э « Рр.э, когда коэффициент передачи K -с 1, т е. при и„ « и,.

6.8. Методика и примеры расчета

Пример 1. Требуется рассчитать стабилизатор по следующим исходным данным: напряжение Un = 12 В; ток нагрузки /„ =

= 1-f-lO А; Uc = (220 ± 11) В; = 400 Гц; /Сет > 130; г„ <

<0,01 Ом; (;„ <0.1%; Гс = -10-=-50"С.

Учитывая требования к выходным параметрам, выбираем схему стабилизатора с включением РЭ в первичную цепь трансформатора (рнс. 6.21). Для выпрямителя используем трехфазную мостовую схему с емкостным фильтром. С учетом формул гл. 4 имеем /пр.ср = = 3,34 А, Собр.и.р = 13 В. Выбираем диоды КД201В; определяем мощность потерь в выпрямителе Рд = 18 Вт. К первичной обмотке


220В, тгц

Рис. 6.21. Схем;) ггабилизятора напряжения !2 в, 10 л



трансформатора TV2 приложено линейное напряжение, определяемое по формулам (6.45) и (6.46):

и, л = 209 - 0.74 • (5 + 1.7) = 204 В.

Ток фазы трансформатора по формуле (6.8) составит

/, ф-= 120/204 • 0,75 • 0.93 Уз = 0.48 А.

В результате расчета трансформатора TV имеем: Pjy-= 14,1 Вт;

г, 2,6 Ом; г. 0,014 Ом; г = 0,24 Ом; п = 0.053; = 0.059.

По формуле (6.48) находим значение тока коллектора транзистора vr,:

/К= 0.48/0.815 = 0.58 А.

По формуле (6.49) ток коммутирующего диода РЭ равен

/„р.рр = 0,33 -0,58 = 0.2 А.

По формуле (6.50) напряжеиие на переходе коллектор-эмиттер транзистора

(Укэ= 1.35 (22 -f 0.74 5) = 34.7 В. По формуле (6.51) определяем мощность, выделяемую на VTi, Р;,== 1.66 (22 -f 0.74 5) • 0,48 = 20.4 Вт;

мощность, выделяемую на регулирующем элементе, по формуле (6.52)

Рр.э = 1.66 122 -h 0,74 • (1.8 + 5)1 • 0,48 = 21.5 Вт.

Амплитуда напряжения на РЭ при сбросе тока нагрузки по формуле (6.54)

Скэт = З (231 - 167) = 122 В.

где по формуле (6.6)

UimUi (12 - 9 • 0.24)/0,059= 167 В.

Выбираем для РЭ диоды Д237Б и транзистор КТ834А с параметрами:

/i2,r,= 100. Гб •= 127 Ом, л,= 13 Ом. По формуле (6.42) определяем коэффициент усиления РЭ Кр...,= 100 510/ (283 4- 127 4- 100 13) = 29,

где по (6.39) R;, = (2 - 3.7 -f- 2,6) 4 (0,014 + 2 0,27 4 1.2)/0.059 = = 510 Ом;

R Кв ~ 283 Ом.

Переходим к расчету цепи ОС (рис. 6.21). В стабилизаторе предусмотрена гальваническая развязка РЭ и нагрузки с помощью трансформатора Пз (типа ТИМ-176). Коэффициент передачи трансформатора /1;,= 0,33. i-c ~ 2 мкГн, г = 3,3 Ом.

Источник опорного напряжения иа стабилитроне (Д818Д) определяет коэффициент передачи ИЭ:

Ли.я= 9/12-0,75.



Усилитель постоянного тока выполнен на транзисторной сборке VT, (КТС622А). Коэффициент усиления дифференциального каскада при сопротивлении в цепи коллектора R-, = 3,9 к по формуле (6.77)

У.д- 70 • 1,37/ (0,17-f 2 1,47)= 30,

где R, hiis/R + Ki» = 3,9 2.1/ (3,9 + 2,1) 1.37 кОм;

А,,э- 1,47 кОм; «30/1а,э к= 30- 70/1 = 2,1 кОм; /?д == == 635 • ?33/ (635 -f 233) = 170 Ом. Усилительные свойства промежуточного каскада определим по формуле (6,76):

Ку 70 • 1,8/11,37 + 0,27 + 70 • (17.5 -f- 18) Ю"! =

== 20,

где /?д= 1.37 кОм; 25 = 25/1.43 = 17,6 Ом. По форму-

ле (6.85) найдем коэффициент стабилизации выходного напряжения

Kct= 29 • 0,33 20 • 30 • 0,75 • 0,059 = 254. Относительная нестабильность выходного напряжения

бн = (ас -f bcVKc-, = (5 -Ь 5)/254 = 0,04 % ,

Емкость конденсатора Сц определяется по формуле (6,88) из условия обеспечения заданных пульсаций на выходе стабилизатора, где Сн = 100Я„ ?э.д6„ = 100 • 15/0,75 0,11 = 20 • Itf* мкФ,

«а.д = (50 -f 2 • 4.5 А- 2,6) • 0,059 -f 0,014 -V 2 • 0,3 =

= 0.75 Ом: „== 15.

Выбираем три включенных параллельно конденсатора К50-24-16 В = == 10 000 мкФ. Внутреннее сопротивление стабилизатора определяем по формуле (6.87):

г„= 3490 0,059V29 0,33 • 20 • 30 • 0,75 = 0.002 О.ч.

Коэффициент полезного действия по формуле (6.72) прн (/с - 220 В составит

TjcT-= 120/ (12.8+ 14.1 4- 18-+- I -f 120) = 72,3 %.

Пример 2. Требуется провести расчет стабилизатора по следующим исходным данным: выходное напряжение С„-= 27 В; ток нагрузки 20-50 А, /<ст>70; Гн< 0,007 Ом; U„QA %; напряжение сети (7с=г380 ±20 В; частота /с-50 Гц, Гр -5-f-50"C.

Для стабилизации повышенной мощности в нагрузке выбираем схему стабилизатора с регулирующим трансформатором (рис. 6.22), в которой используется кольцевая схема выпрямления. По заданным значениям 17д, /„ и U„ рассчитываем параметры выпрямителя и трансформатора. Ток выпрямительного диода

пр.ср = 0,167 • /„- 0,167 • 50= 8,4 А. Обратное напряжение, приложенное к диоду,

Собр,и.р= 2,1 • {/„= 2,1 .27,1= 57 В Выбираем диоды КД201Б и определяем потери в выпрямителе Рв - С„р/о= 1 • 50 =г 50 Вт.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 [79] 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189


0.0113