Обозначения элементов на электронных схемах
Стр 1 из 2Следующая ⇒ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ ПО ФИЗИЧЕСКИМ ОСНОВАМ ЭЛЕКТРОНИКИ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ №1 Расчет параметрического стабилизатора постоянного напряжения Цель расчетно-графической работы: согласно заданных исходных данных выбрать стабилитрон и рассчитать параметры стабилизатора напряжения, изучить правила обозначения элементов по электронной схеме и дать навыки пользования справочниками по приборам.
Обозначения элементов на электронных схемах На схеме элементы обозначаются согласно определенным стандартам. Обозначение элементов подписывается:
- при вертикальном расположении справа или слева. Писать маркировку элемента и его марку «через» элемент недопустимо:
После расчета значения сопротивления или емкости из ряда номинальных значений выбирают величину, выпускаемую промышленностью. Существует несколько рядов номинальных значений отличающихся допуском в процентах E3, Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192. Наиболее распространен ряд Е24 (5%).
Любое число ряда может иметь размерность Ом, кОм, мОм - для сопротивления, нФ, пФ – для емкости, и быть умножено на 10 или на 100. На схемах сопротивление обозначается по следующему правилу: - если значения сопротивления находится в пределах 0 < R < 1000 Ом, оно обозначается в омах и подписывается в виде целого числа без букв (пример: R 1 = 100 Ом на схеме пишется R 1 100);
- если значение сопротивления находится в пределах 1000 Ом ≤ R < 1000000 Ом, оно обозначается в килоомах, и подписывается в виде целого или дробного числа с буквой К (пример: R 2 = 1000 Ом = 1 кОм на схеме пишется R 2 1К); - если значение сопротивления больше или равно 106 Ом, оно обозначается в мегаомах и подписывается в виде десятичной дроби без буквы (пример: R 3 = 2×106 Ом = 2 МОм на схеме пишется R 3 2,0). Стабилизатор напряжения (тока) – устройство, включаемое между источником и потребителем, автоматически поддерживающее постоянным напряжение (ток) потребителя с заданной степенью точности при изменении дестабилизирующих факторов в заданных пределах. Основными дестабилизирующими факторами являются колебания входного (питающего) напряжения, изменения потребляемой мощности, температуры окружающей среды и др. Параметрический стабилизатор – стабилизатор, в котором стабилизация напряжения (тока) осуществляется за счет включения нелинейного элемента, имеющего соответствующую вольт-амперную характеристику. В стабилизаторах напряжения нелинейный элемент включают параллельно нагрузке, в стабилизаторах тока – последовательно с нагрузкой. Схема параметрического стабилизатора, предназначена для поддержания неизменным постоянного напряжения на нагрузке Uн (стабилизации), при отключении входного напряжения Uo вниз на ∆1 % и вверх на ∆2 %, и колебания тока через нагрузку, от рабочего Iн до минимального Iн min с требуемым коэффициентом Исходные данные:
Uн = 10 B, Iн = 15 мА, Iн min = 5 мА, Кст ≥ 30, ∆1 = ∆2 = 10 %
Выбрать стабилитрон VD, рассчитать балластное сопротивление Rб и коэффициент полезного действия η.
I. Выбирается стабилитрон и рассчитывается допустимый коэффициент стабилизации при выбранном стабилитроне:
Данный коэффициент должен быть больше коэффициента стабилизации Кст, требуемого по условию (Кст.доп .> Кст). При выборе стабилитрона должны соблюдаться следующие условия: Uст = Uн, Iст.min ≤ Iн ≤ Iст.max. Выбор по первому условию не всегда дает положительный результат, так как иногда невозможно подобрать стабилитрон с необходимыми параметрами, поэтому возможны три варианта схем, параметры которых удовлетворяют данному условию: а). Выбран стабилитрон, у которого: Uст = Uн, в формулу для допустимого коэффициента стабилизации Кст.доп подставляется (Uст* = Uст), выбранного стабилитрона, а также дифференциальное сопротивление стабилизатора равно дифференциальному сопротивлению стабилитрона (r*ст = rст). Схема 1
б). Не удается подобрать один стабилитрон, но есть вариант подбора двух (или трех), у которых Uст 1 + Uст 2 = Uн, в формуле Кст.доп: Uст* = Uст 1 + Uст 2, а дифференциальное сопротивление стабилизатора rст* следует принять как большее из дифференциальных сопротивлений выбранных стабилитронов rст 1 и rст 2. Схема 2
в). Удается подобрать стабилитрон, отличающийся по напряжению от номинального Uн на 1-2 В, тогда последовательно со стабилитроном включается соответственно 1-2 диода в прямом направлении (т.к. прямое падение напряжения на диоде Uпр.д. равно 1В) и в формуле для допустимого коэффициента стабилизации Кст.доп: Uст* = Uст + Uпр.д ., а дифференциальное сопротивление стабилизатора равно дифференциальному сопротивлению стабилитрона (rст* = rст).
Диод выбирается из условий: Iпр.max > Iст.min, Uобр ≈ Uо.
Выбран стабилитрон Д810, у которого: Uст = 10 В (условие выбора выполняется 10 В = 10 В); Iст.min = 3 мА, Iст.max = 26 мА (условие выполняется 3 < 15 < 26 мА); rст = 12 Ом. Так как допустимый коэффициент стабилизации больше коэффициента стабилизации, принятого по условию: Кст.доп > Кст – 42 > 30, то схема будет работать, если условие Кст.доп > Кст не выполняется, необходимо взять другой стабилитрон (или два последовательно) с меньшим дифференциальным сопротивлением rст .
II. Рассчитывается входное напряжение Uо
Можно (и желательно) округлять до целых, так как по этому напряжению выбирается и рассчитывается выпрямитель.
III. Рассчитывается балластное сопротивление стабилизатора Rб и проверяется по максимальному току стабилитрона.
Из ряда стандартных значений принимаем ближайшее меньшее Rб = 1300 Ом = 1,3 кОм
IV. Проводится проверка по максимальному току стабилитрона. Расчетный ток I’ст.max должен быть меньше Iст.max у стабилитрона.
I’ст.max < Iст.max, 18 мА < 26 мА. Если условие не выполняется, необходимо взять следующее большее значение Rб, но это приведет к уменьшению КПД схемы.
V. Рассчитывается КПД стабилизатора при максимальной загрузке
где
Исходные данные для расчета параметрического стабилизатора напряжения
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|