Расчет выпрямителя
;
3
В, принимаем
В
(учитывается наличие стабилизатора);
;
Амплитудное значение силы тока:
0,0022=
0,0069 (A);
(B);
Коэффициент
трансформации
;
Стабилизатор
непрерывный компенсационный, напряжения
на входе трансформатора
В,
В. Делаем вывод, что напряжение
колеблется в пределах от
до
.
Принимаем минимальное значение
В.
Минимальное значение напряжения на входе стабилизатора:
В
Минимальное значение напряжения на выходе выпрямителя:
В
В
Максимальное значение напряжения на входе стабилизатора:
В
Максимальное значение напряжения на выходе выпрямителя:
В
Расчет стабилизатора
В,
А,
В,
В
Коэффициент
запаса:
,
принимаем
Максимально допустимое значение силы тока:
А
Максимально допустимое значение напряжения на входе стабилизатора:
В
Максимально допустимое значение мощности на транзисторе:
Вт
По полученным значениям мощности, силы тока и напряжения из таблицы выбираем транзистор КД204В.
Характеристики транзистора КД204В: кремниевый, меза-планарный, p-n-p составной, универсальный, низкочастотный, мощный. Предназначен для работы в усилителях низкой частоты, импульсных усилителях мощности, стабилизаторах тока и напряжения, повторителях, электронных системах управления, схемах автоматики и защиты. Выпускается в металлостеклянном корпусе с жесткими выводами. Масса транзистора не более 20 г. Габаритный чертеж представлен в приложении. Электрические параметры и предельные эксплуатационные данные транзистора КД204В:
А,
В,
Вт,
кОм,
А=
А=
мА
В
нашем случае
,
поэтому
Ом
В
соответствии с рядом Е24 выбираем
Ом
Выбираем стабилитрон,
исходя из условия, что напряжение
стабилизации
должно быть меньше напряжения нагрузки
.
Из таблицы выбираем стабилитрон 2С139А.
Характеристики стабилитрона 2С139А: кремниевый, сплавной, малой мощности. Предназначен для стабилизации нормального напряжения 3,3…6,8 В в диапазоне токов стабилизации 3…81 мА. Выпускается в металлостеклянном корпусе с гибкими выводами. Корпус в рабочем режиме служит положительным электродом (анодом). Масса стабилитрона не более 1г. Габаритный чертеж стабилитрона представлен в приложении. Электрические параметры и предельные эксплуатационные данные стабилитрона 2С139А:
В,
В,
мА =
А,
Ом
Ом
А=
А=10,19
мА
мА,
мА. Условие работы стабилитрона:
<
Условие выполняется, следовательно стабилитрон работает.
Пусть
кОм =
Ом
Ом
В
Ом
Из двух полученных нами коэффициентов делителя выбираем наименьший.
Следовательно,
По
расчетам получили, что
Ом. В соответствии с рядом Е24 принимаем
Ом.
Расчет операционного усилителя:
Операционным усилителем называется модульный многокаскадный усилитель с дифференциальным входом по своим характеристикам приближающийся к идеальному усилителю. Требования, предъявляемые к идеальному усилителю:
-бесконечно большой коэффициент усиления по напряжению;
-бесконечно большое входное сопротивление;
-нулевое полное выходное сопротивление;
-равенство нулю выходного напряжения при равных напряжениях на входах;
-бесконечно большая полоса пропускания.
Максимальный ток операционного усилителя:
А =
А =
мА
Минимальный коэффициент усиления операционного усилителя:
мА
По полученным значениям тока и коэффициента усиления операционного усилителя из таблицы выбираем операционный усилитель К140УД17А.
Характеристики
операционного усилителя К140УД17А:
прецензионный усилитель с малым
напряжением смещения и высоким
коэффициентом усиления напряжения.
Имеет внутреннюю частотную коррекцию.
Предназначен для применения в высокоточных
измерительных цепях с большим коэффициентом
усиления. Электрические параметры и
предельные эксплуатационные данные
операционного усилителя К140УД17А:
В
На операционный усилитель мы должны добавить параметрический стабилизатор напряжения, так как у нас большое значение напряжения .
Выбираем стабилитрон,
исходя из условия, что напряжение
стабилитрона
должно быть равно напряжению операционного
усилителя
В. Из таблицы выбираем стабилитрон
Д815Е.
Характеристики стабилитрона Д815Е: кремниевый, диффузионно-сплавной, средней и большой мощности. Предназначен для стабилизации номинального напряжения 5,6…100 В в диапазоне токов стабилизации 5 мА…1,4 А. Выпускается в металлостеклянном корпусе с жесткими выводами. Корпус стабилитрона в рабочем режиме служит отрицательным электродом (катодом) Масса стабилитрона с комплектующими деталями не более 6 г. Габаритный чертеж стабилитрона представлен в приложении. Электрические параметры и предельные эксплуатационные данные стабилитрона Д815Е:
В,
мА =
А,
мА =
А,
Ом
мА =
А
мА в нашем случае
мА =
А
В
Ом
В
соответствии с рядом Е24 выбираем
Ом
В
16,16 В
Как мы видим, диапазон стабилизации становится шире.
Расчет выпрямителя:
Выпрямитель – статическое устройство, служащее для преобразования энергии переменного тока в энергию постоянного тока. Выпрямитель состоит из трансформатора, вентильной группы и сглаживающего фильтра.
В (выбираем
максимальное значение напряжения на
входе трансформатора).
В
Амплитудное значение силы тока:
А
А
Амплитудное значение напряжения:
В
В
По полученным значениям силы тока и напряжения выпрямителя из таблицы выбираем диод В50-2. Электрические параметры и предельные эксплуатационные данные диода В50-2:
А,
В.
Расчет
фильтра:
Фильтр – устройство, предназначенное для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения, а также для защиты потребителя электроэнергии от помех, поступающих от первичной сети. Сглаживающие фильтры служат для уменьшения процентного содержания на сопротивлении нагрузки гармонических составляющих выпрямленного напряжения или снижения высших гармоник в кривой переменного напряжения. Фильтры, содержащие только резисторы и конденсаторы, называются фильтрами. Отсутствие в них индуктивных элементов делает их привлекательными для реализации в виде интегральных микросхем.
мВ =
В (на выходе фильтра),
,
В – амплитудное напряжение
В
курсовой работе мы считаем, что
,
,
,
поэтому мы можем пренебречь этими
величинами и в расчетах считать, что
А.
Ом
В
Среднее значение напряжения на выходе выпрямителя:
В
коэффициент
пульсации в зависимости от фильтра, у
фильтра
Коэффициент сглаживания фильтра:
Коэффициент передачи фильтра по постоянной составляющей:
Сопротивление
фильтра
определяется по заданному коэффициенту
передачи фильтра
Ом =
мОм
В
соответствии с рядом Е24 выбираем
мОм
Емкость фильтра:
=
Ф =
мФ
В
соответствии с рядом Е24 выбираем
мФ
Емкость мы всегда выбираем в большую сторону, чтобы коэффициент пульсации был ниже.