Разработка системы для сжатия информации (объём памяти данных не должен превышать 64 килобайт) (Проектная часть дипломного проекта), страница 13

Сопротивление линии определяется как:

, где  - удельное сопротивление меди

 мОм

Емкость низкочастотного конденсатора развязки рассчитывается как:

 мкФ

Для низкочастотных помех выбираем конденсатор К50-15 емкостью 510 мкФ х 16В.

Для обеспечения значений сопротивления и индуктивности шины питания ниже заданных рекомендуется питание на однослойной двухсторонней плате шины питания выполнить в виде навесных проводников большого сечения, от которых разводку питания к отдельным микросхемам выполнить короткими печатными проводниками.

2.12 Расчёт блока питания устройства для LPT-порта

В данном разделе будет произведён расчёт выпрямителя и управляющих резисторов стабилизатора блока питания напряжения (применяемые ёмкости обвязки стабилизатора рекомендованы фирмой-производителем стабилизатора). Трансформатор нет необходимости рассчитывать, так как в данном проекте была применена стандартная модель сетевого трансформатора со следующими параметрами:

Мощность:  Вт;

Сетевое напряжение:  В;

Преобразованное напряжение:  В;

Номинальная токовая нагрузка:  мА.


2.12.1 Расчёт выпрямителя

Рисунок 2.3. Схема выпрямителя.

Для расчёта выпрямителя зададимся постоянной составляющей выпрямленного тока  А, требуемым напряжением питания нагрузки  В, допустимым коэффициентом пульсации  напряжения на конденсаторе  (его примем равным ), т. е. отношение амплитуды переменной составляющей выпрямленного напряжения к его постоянной составляющей  .

Для схемы, когда питание будет осуществляться непосредственно с конденсатора ,  обычно выбирают равным :

 В.

Выбор типа диодов произведём исходя из следующих соображений: обратное напряжение на каждом из диодов не должно превышать максимально допустимого значения даже при наибольшем значении питающей электросети и при наибольшем выпрямленном напряжении, которое получается при отключении нагрузки от выпрямителя; для выпрямителя мостового типа данное условие выполняется, если:

, В

 В.

Рассчитаем вспомогательный параметр :

Вместе с тем параметры диодов также должны удовлетворять условию:

, А

, А

Согласно заданным параметрам выбираем диодную сборку КД205А со следующими параметрами:

 В;

 А;

 В.

Рассчитаем сопротивление одного диода:

, Ом;

 Ом.

Вычисляем значения мощности тока на входе сглаживающего фильтра:

, Вт;

 Вт;

и сопротивление нагрузки выпрямителя:

, Ом;

 Ом.

Далее по формуле (1а) из табл. 9-6 [15] находят приведённое сопротивление трансформатора:

 Ом.

Сопротивление цепи диодов переменному току вычисляют по формуле (2) из табл. 9-6 [15]:

, Ом;

 Ом.

Вычисляем отношение  и по нему с помощью графика на рис. 9-9 [15] находим коэффициент  и определяем по формуле (3) [15] э. д. с. вторичной обмотки трансформатора:

, В;

 В.

Определяем действующее значение тока вторичной обмотки трансформатора по формуле (4) [15]:

, А;

, А.

Вычисляем номинальное напряжение электролитического конденсатора  по формуле (5) [15]:

, В;

 В.

По формуле (7) [15] определим ёмкость сглаживающего конденсатора :

, Ф;

 мкФ

Однако, если выходное напряжение выпрямителя будет дополнительно стабилизироваться транзисторным стабилизатором напряжения (как в нашем случае), то расчетная емкость конденсатора фильтра может быть уменьшена в 5...10 раз.

Рассчитаем диапазон вариации ёмкости сглаживающего конденсатора:

, мкФ;

, мкФ.

В качестве сглаживающего конденсатора выберем конденсатор К50-15 номиналом 470 мкФ x 16B.

Расчётные значения трансформатора совпадают с реальным – значит исходные требования к выпрямителю подобраны верно.


2.12.2 Расчёт подстроечного резистора стабилизатора напряжения

Рисунок 2.4. Схема включения стабилизатора напряжения.

Расчёт управляющих резисторов выполняется с помощью следующего соотношения:

, где

 – выходное напряжение:  В;

 – ток стабилизации:  мкА;

 – резистор фиксированного значения, рекомендованного фирмой-производителем стабилизатора:  Ом;

– подстроечный резистор.

Из вышеприведённого выражения выразим :

Подставив значения определим значение :

 Ом

Исходя из полученного значения выбираем переменный резистор СП3-38а номиналом 1 кОм х 0,25 Вт.