Расчет стабилизатора второго канала, выбор стабилитрона и транзистора

 

Исходными данными для расчета являются:

­ U_d2 – напряжение на выходе стабилизатора;

­ I_d2 –ток нагрузки;

­ К_n2 – коэффициент пульсаций напряжения.

 

Для расчета такого стабилизатора необходимо выбирать по справочнику тип стабилитрона с напряжением стабилизации, равным напряжению в нагрузке U_ст.ном. = U_d2 = 50В. Так как стабилитрон на заданное выходное напряжение отсутствует, применяем последовательное соединение двух стабилитронов, так чтоб их суммарное напряжение стабилизации соответствовало заданному. Параметры выбранных приборов приведены в таблице 3

Таблица 3

Параметры стабилитронов, требуемых для получения заданного
напряжения в нагрузке

Тип	Характеристика	Напряжение стабилиза-ции Uст (В)	Мин. ток стабилиза-ции Iст.мин(мА)	Макс. ток стабилиза-ции Iст.макс(мА)	Дифферен-циальноесопротивле-ние rст (Ом)
КС510А	Один стабилитрон
КС518А
КС522А
	Суммарные х.-ки

 

Тип транзистора выбираем по справочнику, исходя из условий:

 

Iк max = (1,5…3)Id2	(2)
Uкэmax = (1,2…2)Ud2	(3)

 

I_{к max} = 2 · 0,2А = 0,4А

U_кэmax =2 ·50В = 100В

 

Поскольку U_d2 по заданию положительное, следовательно, стабилизатор построен по схеме npn.

 

Таблица 4

Параметры выбранного транзистора

Тип	Iк max, А	Uкэmax, В	Коэффициент передачи тока базы h21э	Напряжение насыщения Uкэ нас, В
КТ815Г	1,5			0,6

 

Рассчитаем входное напряжение стабилизатора:

 

Uвх2 = Ud2 + (5…10) Uкэ нас

(4)

 

U_вх2 = 50В + 10 · 0,6В=56В

 

Рассчитаем сопротивление в цепи базы транзистора:

 

(5)

При округлении полученного значения до ближайшего стандартного значения, получаем R_Б=680 Ом.

 

Рассчитаем входной ток стабилизатора:

(6)

 

Определим коэффициент сглаживания пульсации в нагрузке:

(7)

 

Определим коэффициент пульсаций на входе:

К'n2 = Кn2 · Ксгл2

(8)

 

К'_n2 = 1,8·10 = 18%

 

VT1

Iвх2

Схема стабилизатора с усилителем тока на транзисторе представлена на рисунке 3.

 

 

Рисунок 3. Расчетная схема стабилизатора с усилителем тока на транзисторе типаn-p-nдля положительной полярности U_d2

 

 

Расчет выпрямителей с емкостным фильтром

Расчет выпрямителя первого канала и внешняя характеристика

 

Схема однофазного мостового выпрямителя малой мощности, который рекомендуется применять в первом и втором каналах источника питания, представлена на рисунке 4.

 

 

 

Рисунок 4. Однофазный мостовой выпрямитель

 

Работа выпрямителя в установившемся режиме характеризуется двумя интервалами:

1) интервалом заряда конденсатора, когда ЭДС вторичной обмотки трансформатора больше напряжения на конденсаторе С, и через диоды проходит ток;

2) интервалом разряда конденсатора на сопротивление нагрузки, когда ЭДС вторичной обмотки трансформатора меньше напряжения на конденсаторе С, и ток через диоды не проходит.

Таблица 5

Численные значения коэффициентов для однофазного мостового выпрямителя

Обозн.	Значение	Расшифровка
КR	3,5	Вспомогательные коэффициенты
К1
К2
К3	0,707
М		Количество фаз выпрямления
Вmax1	1,4 Тл	Максимальная индукция в магнитопроводе трансформатора
θ1	0,749 рад = 43°	Угол отсечки – половина интервала, в течение которого через диоды протекает ток.