Создание обучающей системы автоматизированного проектирования маломощных электромеханических следящих систем, страница 25

Обозначение, принимаемое в расчетах

Значение параметра

Описание

Uкэ-доп  [B]

100

Напряжение коллектор-эмиттер три Т=213-373 К

Uкэ-нас  [В]

2.6

Напряжение насыщения к-э при Т=333 К

>= 25

Статический, коэф-т передачи по току

Iк-доп       [A]

2

Постоянный ток коллектора

Iб-доп       [A]

0.5

Постоянный ток базы

Iк-обр      [мА]

15

Обратный ток коллектора. При Т=393 К

Uб-иакс  [В]

3

Максимальный ток базы

Pрас-т-доп   [Вт]

12

Мощность, рассеиваемая с теплоотводом

Pрас-доп    [Вт]

0.9

Мощность, рассеиваемая без теплоотвода

Ткр-доп        [К]

423

Температура перехода (кристалла)

Rт-кр-ср   [К/Вт]

33

Тепловое сопротивление кристалл-среда

Rт-п-к    [К/Вт]

2.5

Тепловое сопротивление переход-корпус

Тос-доп    [K]

213-393

Температура окружающей среды

Из расчетов очевидно, что Iк-макс < Iк-доп=2 А.

Из всего вышесказанного можно заключить, что данный транзистор удовлетворяет необходимым условиям и можно приступать к дальнейшим расчетам.

Определим максимальный ток базы по формуле

.

Зная Iб-макс = 0.94мА находим по входным характеристикам из справочника значение напряжение базы Uбэ.спр=0.4 В. Берем максимальное напряжение база эмиттер с запасом:

.

Найдем максимальную входную мощность по формуле:

.

Теперь определим выходные параметры источника питания. При этом будем учитывать, что транзисторы не идеальные, следовательно, на открытом транзисторе падает напряжение насыщения (Uкэ-нас=2.6 В).

                (14)

 А                                                                          (15)

                     (16)

Уточненная мощность рассеяния на транзисторе (Pрасс-ут) определяется по формуле (17):

                                                (17)

где Pдоб- добавочная мощность, обусловленная током утечки (Iут )на закрытом транзисторе.

Ток утечки (Iут) равен обратному току коллектора (Iк-обр.), т.к. рабочая температура транзистора выбрана равной температуре, для которой дано значение обратного тока коллектора. Добавочная мощность вычисляется по формуле:

Зная Рдоб, можно окончательно рассчитать Ррасс-ут. по формуле (17):

Т.к Pрасс-доп<Pрас-тр (0.53<1.81), то теплоотвод не нужен. Ниже, в таблице 2.5, приводятся значения величин, которые понадобятся далее.

Таблица 2.5 – Рассчитанные величины выходного каскада

Обозначение, принимаемое в расчетах

Значение

параметра

Описание

Uп-макс      [В]

45.03

Максимальное напряжение источника питания

Iп-макс        [А]

0.0236

Максимальный ток источника питания

Pп-макс       [Вт]

0.676

Максимальная мощность источника питания

Рвх-макс    [мВт]

0.38

Входная мощность каскада

Iб-макс     [мA]

0.94

Максимальный ток базы

Uб-макс    [В]

0.8

Максимальное напряжение базы

2.3.12.2 Расчет цепи усиления напряжения

Так как входная мощность каскада есть Рвх-макс=0.38 мВт, а КПД трансформатора , то выходная мощность микросхемы должна удовлетворять условию:

PМСвых.макс>, где Pвх-тр – входная мощность трансформатора;

PМСвых.макс – выходная мощность микросхемы, вычисляется по формуле (18).

Следовательно, условие выбора микросхемы: PМСвых.макс > 0.48 мВт.