Типовой пример к задаче №5

Рассмотрим пример расчета стабилизатора.

Пусть необходим стабилизатор напряжения, поддерживающий на нагрузке напряжение примерно 10В. Минимальный ток нагрузки 5mA, максимальный – 15 mA. Требуемый коэффициент стабилизации не менее 25. Допустимое отклонение входного напряжения от номинального значения 10%. Выходное сопротивление стабилизатора равно 25 Ом.

В соответствии со справочными данными, одним из подходящих стабилитронов является Д810 со следующими параметрами: U_СТ=9…10,5 В; I_СТ=3…26 mA; r_Д=12 Ом.

Используя (1) оценим предельно возможный коэффициент стабилизации . \

Это более чем в 1,5 раза больше требуемого коэффициента стабилизации.

Определим необходимое входное напряжение в соответствии с (2): .

Рассчитаем сопротивление балластного резистора по формуле (3): .

Оценим максимальный ток стабилитрона в соответствии с (4):

.

Полученный максимальный ток стабилизации меньше предельно допустимого обратного тока стабилитрона (20mA<26mA). Поэтому выбранный опорный диод Д810 может быть использован для стабилизатора с вышеприведенными требованиями. Результатами расчета являются: R_Б»770 Ом и VD – Д810.

Повышение нагрузочной способности параметрического стабилизатора.
При больших токах нагрузки рекомендуется использовать схему, рис.3.

Для усиления тока нагрузки используется проходной транзистор VT, включенный по схеме эмиттерного повторителя. Коллекторный ток транзистора и, соответственно, ток нагрузки в b раз больше тока базы I_Б, где b - коэффициент передачи тока транзистора в схеме ОЭ. Для типовых мощных транзисторов b составляет примерно 10…50 единиц. Для увеличения b либо используют несколько транзисторов, включенных по схеме Дарлингтона, либо составные транзисторы, например, КТ825, КТ827.

 

Расчет схемы (рис.21- а) сводится к следующему:

1. Величина тока нагрузки уменьшается до приемлемой величины (единиц или десятков mA), соответствующей маломощному стабилитрону и определяется потребное значение усиления по току , где I_{H MAX} – максимальный ток нагрузки (см. п.2).

2. Выбирается один или несколько транзисторов для получения необходимого значения коэффициента передачи тока b. При этом, в первую очередь, следует обратить внимание на выполнение условия , где I_{K MAX} – максимально допустимый ток коллектора проходного транзистора.

3. В соответствии с разделом 2 рассчитывается R_Б и выбирается стабилитрон VD. При этом необходимо учитывать, что вместо I_{H MAX} подставляется , а выходное напряжение увеличивается на величину U_БЭ проходного транзистора: , где - значение выходного напряжения, принимаемое при расчетах.

4. Для выбранного транзистора проверяются условия:

U_{КЭ MAX} – максимальное допустимое значение напряжения между коллектором и эмиттером выбранного транзистора;

b_MIN – минимальное значение коэффициента передачи тока выбранного транзистора (определяется по справочнику).

Если выбранный транзистор не удовлетворяет данным условиям, выбирают новый транзистор и повторяют расчет с п.2.
Стабилизатор, рис.21-б., позволяет регулировать выходное напряжение резистором R_P, образующем делитель опорного напряжения. Особенность расчета схемы заключается в том, что принимается равным сумме токов базы транзистора I_Б и делителя I_Д: , так как для нормальной работы схемы ток I_Д должен превышать I_Б как минимум в 3…5 раз. Из этого условия и выбирается сопротивление резистора R_P.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ №1

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ ДЛЯ ШАХТНЫХ ПОДСТАНЦИЙ

 

№ п.п	Тип трансформатора	SH кВ А	Напряже-ние обмоток, кВ	Потери мощности, кВт	,%	,%
U1H	U2H	PX1	PK
	ТСВ-100/6			0,69/0,4	0,94	1,27	3,5	4,5
	ТСВ-160/6			0,69/0,4	1,16	1,9	3,5	3,6
	ТСВ-250/6			0,69/0,4	1,59	2,49	3,5	3,5
	ТСВ-400/6			0,69	2,07	3,6	3,5	2,2
	ТСВ-630/6			0,69	2,69	4,7	3,5	1,5
	ТСВ-630/6			1,2	2,9	4,9	3,5
	ТСВ-800/6			12/0,69	2,95	6,8	4,5	3,2
	ТСВ-800/10			12/0,69	3,25	6,9	5,5	2,8
	ТСВ-1000/6			1,2	2,28	10,25	4,5	1,4
	ТСВ-1000/10			1,2	3,4	10,4	4,7	1,9

 

Примечания: ТСВ-250/6 - трехфазный, сухой, взрывобезопасный трансформатор, номинальная мощность 250 кВхА, номинальное первичное напряжение в кВт, Р_Х - потери холостого хода; Р_К - потери короткого замыкания; U_K - напряжение короткого замыкания в % от U_1H , I_1X - ток холостого хода в % от I_1H.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ №2

ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ СТАБИЛИТРОНОВ

 

Тип	Напря- жение стабили-зации	Ток стабилизации, мА	Максимально допустимый прямой ток, мА	Дифферен-циальное сопротивле- ние, rcт, Ом
Минимальный	Максимальный
Д810	9-10,5
Д818В
Д814Д	11,5-14
КС170А				-
Д816А
Д816В
Д816Д
Д817В
Д817Г
КС620А
КС630А
КС650А		2,5
КС680А		2,5

 

 

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Основные источники:

1. Петленко Б.И., Иньков Ю.М., Крашенинников А.В. и др. Электротехника и электроника: учебник для студ. средн. проф. образования. 4-е издание. –М., Издательский центр «Академия», 2008.-320с.

2. Попов В.С., Николаев С.А., Общая электротехника с основами электроники. -М.,Энергия, 1972

3. Практикум по электротехнике и электронике. Учебное пособие для вузов /Кононенко В.В., Мишкович В.И., и др. под редакцией В.В.Кононенко. –Ростов н/Д: Феникс, 2007. -384с.

4. Прошин В.М. Лабораторно-практические работы по электротехнике:учебное пособие для нач.проф.образования/ 3-е издание.-М Издательский центр «Академия», 2008.-192с.

5. Евдокимов Ф.Е. Теоретические основы электротехники.- М.: Высшая школа, 2008.

Дополнительные источники:

6. Задачник по электротехнике: Учеб. пособие/ П. Н. Новиков, В. Я. Кауфман, О. В. Толчеев и др. - М.: ИРПО; Изд. центр «Академия», 1998.

7. Полещук В. И. Задачник по электротехнике и электронике: учеб. пособие для студ. сред. проф. образования/ В. И. Полещук. – 5-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2009.

 

Интернет-ресурсы:

Электронный ресурс «Глоссарий». Форма доступа: www.glossary.ru

Электронный ресурс «Студенческая электронная библиотека «ВЕДА». Форма доступа: www.lib.ua-ru.net

Электронный ресурс «Публичная интернет-библиотека.. Форма доступа: www.public.ru

Электронный ресурс «Википедия». Форма доступа: www.ru.wikipedia.org

 

⇐ Предыдущая1234

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: