1. Расчет стабилизатора напряжения.

1. U_в=U_н+U_{кэ мин}=9+3=12 В

где U_{кэ мин} ≈ 3 В (из справочника по транзисторам).

2. Расчёт максимальной мощности рассеяния регулирующего транзистора VT

P_{к макс} = 1,3 · (U_в – U_н) · I_н =1,3*(12-9)*2,0=7,8 Вт

3. Выбор регулирующего транзистора VT из условий:

Стабилизатор напряжения в интегральном исполнении (рис.4, в) не рассчитывается, а выбирается микросхема DA1 по справочнику в соответствии с заданными U_н и I_н (приложение Е).

Тип Микросхемы	Uвых, В	Iвых, А	δu в % от Uвых
КР1180ЕН8Б	9	2	0,05

4. Выбор конденсатора С4: К50-6-16В-0,1 мкФ

2. Выбор и расчёт элементов сглаживающих фильтров.

В схемах фильтров рис.3 элементы рассчитываются:

, =1/(2*3,14*50*0,25*4,5)=1769,22мкФ

где f = 50 Гц – частота питающего напряжения U₁ = 220 В;

q – коэффициент пульсаций сглаживающего фильтра;

q=0,25

- сопротивление нагрузки.

Rн=9/2=4,5 Ом

Выбор: К50-6-16В-2000 мкФ

3. Выбор диодов выпрямителей.

Диоды выпрямителей выбираются по двум параметрам:

U_{обр. макс.} - максимально допустимое обратное напряжение;

I_{пр.макс.} – максимально допустимый прямой ток.

U_{обр. макс.} определяется:

Для мостовой схемы:

U_{обр.макс.} = U_2m* π/2 =14,13В

=3,14А

Выбор: Д244Б Uобр.макс.=50 В, Iпр=5 А

4. Расчет силового трансформатора.

Исходными данными для расчёта трансформатора являются напряжение U_н на нагрузке R_н, ток I_н через неё, напряжение питания U_п и частота сети f.

1. Нахождение габаритной мощности трансформатора P_г.

Она равна в общем случае сумме мощностей всех вторичных обмоток трансформатора

P_г = U₂ · I₂ + U₃ · I₃ + … + U_n · I_n.

При наличии только одной вторичной обмотки габаритная мощность P_г вычисляется по формуле

P_г = U_н · I_н

P_г = 2*9=18Вт

2. Мощность первичной обмотки при КПД трансформатора 90%, что характерно для трансформаторов небольших мощностей, вычисляется по формуле

P1=18/0.9=20Вт

3. Определение площади поперечного сечения магнитопровода трансформатора S.

Мощность из первичной обмотки во вторичную передаётся через магнитный поток в магнитопроводе. Площадь поперечного сечения магнитопровода сердечника трансформатора зависит от мощности и возрастает при её увеличении. Для сердечника из нормальной трансформаторной стали площадь поперечного сечения S рассчитывается по эмпирической формуле

,

где S – см², P_г – Вт.

=4,24 см²

4. Определение числа витков w₁, приходящихся на 1 В первичной обмотки

W1=11.32 вт ≈ 11 вт

4. Определение числа витков w₂, приходящихся на 1 В вторичной обмотки

,

где K находится по таблице

Pг, Вт	5…15	16…25	26…35	36…50	51…75	>75
K	60	56	55	54	52	50

W2=56/4,24=13.207 вт ≈ 13 вт

4. Определение общего числа витков вторичной обмотки трансформатора

W₂ = w₂ · U_н

W2=13*9=117 вт

4. Определение общего числа витков первичной обмотки трансформатора

W₁ = w₁ · U₁(U_п)

W1= 11*220=2420 вт

4. Определение диаметров проводов первичной d₁ и вторичной d₂ обмоток трансформатора.

Диаметры проводов обмоток определяются по токам, исходя из допустимой плотности тока:

.

Плотность тока j для трансформаторов принимается в среднем j = 2 А/мм². При такой плотности диаметр провода (по меди) любой обмотки d в миллиметрах вычисляется по формуле

,

где d – в мм,

I – в А.

Диаметр провода вторичной обмотки d₂ вычисляется:

d₂=0,7*1,414=0.9898 мм

Диаметр провода первичной обмотки d₁ вычисляется:

Величину тока I₁ определяем по формуле

.

I1=P/U=20/220=0,090909A

d₁=0,7*0,3015=0,211 мм

Выбранный трансформатор: ТПП306 (ПЛМ 27х40)

S=135 B∙A, I₂ = 2,56 A.

11-12, 13-14	15-16, 17-18	19-20, 21-22
4,95 В	20,2 В	1,55 В