Расчет двуполярного источника питания электронной аппаратуры. Варианты данных к расчету источника питания двухканального, страница 7

4.Трансформатор

- выполняет роль масштабирующего устройства и гальванической развязки от сети. Расчёт ведётся по известному значению    тока (эффективное значение тока выпрямителя)и действующему значению    напряжения вторичной обмотки.

Действующее значение напряжения вторичной обмотки трансформатора

U2 » Uм.в./1.414

Площадь сечения стального магнитопровода (сердечника)

где     Ps - суммарная мощность вторичных обмоток трансформатора с учётом его к.п.д. (h = 0,8...0,9)

Ps = P2/h - если у трансформатора используется одна вторичная обмотка.

Число витков на Вольт  

[витков/Вольт], где     fс [Гц] - чатота в питающей сети;

Br = 8000 [Тс] - индукция насыщения.

Количество витков первичной обмотки

W1 = 1,05 Uс N, где     Uс - действующее значение напряжения сети.

Количество витков вторичной обмотки

W2 = U2 N

Диаметр провода первичной обмотки

 [мм], где I1 - ток в первичной обмотке (действующее значение).

Диаметр провода вторичной обмотки

[мм], где     Iэф. - эффективное значение тока вторичной обмотки трансформатора (определяется схемой включения вентилей).

Условие правильного выбора габаритных размеров сердечника выражается через коэффициент заполнения окна сердечника обмотками трансформатора.

Кз = Sмs / Sок  < 0.4

где     Sмs - суммарная площадь меди в окне;

Sок - площадь окна.

Рис.9 Сердечник и его конструктивные параметры

Sок = l1 h

Sмs = Sм1 + n Sм2 = W1 q1 + n W2 q2, где     q1, q2 - площади сечения проводов первичной и вторичной обмоток соответственно;

n - число вторичных обмоток трансформатора.

Предохранитель в первичной обмотке трансформатора: I = 1,3 I1.

Предохранитель во вторичной обмотке: I = (1,5...1,8) I2.

ПРИМЕР

1.ЗАДАНИЕ

№	Uн В	Iн.нА	Iн.мА	Kп2 %	dн %	Uм.п мВ	dнс %	Uс В	dс ±%	fс Гц	КС
Пример	10	1.5	1.7	5	1	30	1	220	10	50	1

2. СТАБИЛИЗАТОР

2.1. Анализ структурной схемы стабилизатора

2.2.Оценка качества схемы стабилизатора

Кр = Вр Вс Ву (R6 / (R6+R5+Rп)) (Uн/Iн.н.)/Rвх = 25 80 50 (680/(680 + +430)) (10/1,5) / 1750 = 233

Кр.необх. = 1/бн = 1/0,01 = 100 < Кр

dIб.с. = dЕ/(1-Uн/Е) = 0.05/(1-10/11.7) = 0.344

DUн = Ir dIб.с. Fт/(Iэ Кдел) = 0.00085 0.344 0.025/(0.001 0.613) = 12[мВ] < <Uмп = 30[мВ]

dUн = Fт dс Е / (R1 Iэ Кдел) = 0.025 0.1 11.7 / (750 0,001 0,613) = 0,063 [В]

(dUн/Uн) 100 [%] = (0.063/10) 100 = 0.6 [%] < dнс = 1[%]

2.3.Расчет и выбор элементов

2.3.1 Регулирующий транзистор VT1 (VT1')

Евх.мин. = Uн + Uп + Uкэ.мин. = 10 + 0.2 + 1.5 = 11.7 [В]

Евх.ном. = 1.1 Евх.мин. = 1.1 11.7 = 12,9 [В]

Евх.макс. = 1.1 Евх.ном. = 1.1 12.9 = 14,2 [В]

Pр.ном. = (Евх.ном.-(Uн+Iн.н.R))Iн.н.=(12.9-(10+0.7))1.5=3.3 [Вт]

Pр.макс.=(Евх.макс.-(Uн+Iн.м.R))Iн.м.=(14.2-(10+0.7))1.7=5.95[Вт]

P'р.макс. = (Евх.макс.-Iн.м.R)Iн.м. = (14.2-0.7)1.7 = 23 [Вт]       

VT1  КТ817А (n-p-n):  h21е   >   25

Iк.макс.   3[А]    >  Iн.м. = 1,7 [А]

Uкэ.макс.  25[В]   >  Евх.макс. = 14.2 [В]

Pк.макс.т. 25[Вт]  >  Pр.макс. = 5.95 [Вт]

VT1' КТ816А (p-n-p):  h21е   >   25

Iк.макс.   3[А]    >  Iн.м. = 1.7 [А]

Uкэ.макс. -25[В]   >  Евх.макс. = -14.2 [В]

Pк.макс.т. 25[Вт]  >  Pр.макс. = 5.95 [Вт]

Iб.р.необх. = 1.7/25 = 68 [мА]

Расчёт площади поверхности теплоотвода.

Допустимая верхняя температура корпуса транзистора КТ817А:

При увеличении температуры корпуса от 25 до 125°C мощность снижается по линейному закону до 5[Вт] <6>,следовательно К'=0,2[Вт/ °C]

tк = (25 - 5.95)/0.2 = 95 [ °C]

Оба регулирующих транзистора (VT1 и VT1') должны располагаться на двух электрически изолированных друг от друга чернёных  алюминиевых теплоотводах. Площадь поверхности каждого теплоотвода:

2.3.2.Согласующий транзистор VT2 (VT2')

Iк.с. > Iб.р.необх. = 68 [мА]

Pс.макс. = Iк.с.(Евх.макс.-(Uн+Iн.м.R)-Uбэ.р.)=0.068(14.2 - (10 + 0.7)-0.7) = =190 [мВт]