8. Расчет блока питания

Блок питания должен вырабатывать напряжение ±15 В для питания операционного усилителя и ±3,48 В для сумматоров.

Для блока питания выбираем схему:

Рисунок 19 - Блок питания

Выбираем стабилизаторы напряжения:

Для DA5:

Uвых = - 15 В.

Iн = 24* Iпот оу + Iд = 24*0,006+0,000015=0,144015 А;

где Uвых - напряжение необходимое для питания ОУ равное Uп; Iн - ток нагрузки стабилизатора напряжения, определяемый количеством подключаемых ОУ; Iпот оу - потребляемый ОУ ток (из справочника); значение "24" зависит от количества каналов управления: 2 канала - 16, 3 канала - 24; 4 канала - 32; 6 каналов - 48; 8 каналов - 64.

Для DA6:

Uвых = + 15 В.

Iн = 24* Iпот оу + Iд = 24*0,006+0,000015=0,144015 А;

Выбираем стабилизаторы:

DA5 - LM337T: Uвых = - 15 В; Iн.max =1,5 А; Iпот= 50ч100 мкА

Корпус ТО-220(-)

DA5 - LM317T: Uвых = - 15 В; Iн.max =1,5 А; Iпот= 50ч100 мкА

Корпус ТО-220(+)

Выбираем трансформатор блока питания из условий:

1) Выпрямленное напряжение на входе стабилизатора должно быть не менее 18 В, так как минимальное напряжение между входом и выходом стабилизатора должно быть не менее 2ч3 В; и на входе стабилизатора не более 35 В, так как максимальное входное напряжение 35 В.

2) I2ф ? 1,2* Iпот оу = 1,2*0,006 = 0,0072 А.

Используются обмотки 7-8, 9-10 трансформатора ТАН1-127/220-50 (таблица 4), напряжение и ток которых соответственно равны U2ф=28 В; I2ф=0,24 А.

Выбираем диодный блок из условий:

Uобр ?1,2* U2ф =1,2*28=33,6 В;

Iпр ?1,2* Iпот оу =1,2*0,006=0,0072 А,

Принимаем диодный блок типа

Таблица 10 - номинальные данные диодного блока

где: Iпр.ср.max, мА - максимальный средний прямой ток диода;

Т оС - температура окружающей среды;

f, кГц - частота;

Uобр.и.пmax, В - максимальное повторяющееся импульсное напряжение выпрямительного диода;

Uобр.пmax, В - максимальное постоянное напряжение диода;

Iпрг, А - ток перегрузки выпрямительного диода;

tи(tпрг), мс - длительность одноразового импульса тока перегрузки (время перегрузки в течении переходного процесса);

fmax, МГц - максимально допустимая частота.

Тmax, єС - максимально рабочая температура;

Uкз(Uпр,ср), В - напряжение короткого замыкания (среднее прямое напряжение диода);

Iкз(Iпр,ср), А - ток короткого замыкания (средний прямой ток диода);

Iхх(Iобр,ср), мкА - ток холостого хода (средний обратный ток выпрямительного диода).

Проверяем по условию:

Uобр ?1,2* U2ф =1,2*28=33,6 В;

300 В ? 33,6 В;

Iпр ?1,2* Iпот оу =1,2*0,006=0,0072 А;

0,1 А ? 0,0072 А.

В соответствии с рекомендациями по применению стабилизаторов напряжения, принимаем конденсаторы:

С3 - С6 - К50 - 22 - 2200мкФ 50 В.

Рассчитываем делитель напряжения:

Рисунок 20 - Делитель для получения напряжения UУ

Принимаем входной ток ОУ равным 1500*10-9А.

IR18=10* Iвх оу=10*1500*10-9=0,000015 А;

IR17= IR18 + Iвх оу=0,000015+0,0000015=0,0000165 А;

Находим сопротивление делителя, принимая:

R18= R19 =2/3*RД=2/3*232000=154667Ом;

RД=Uвых/ IR18=3,48/0,000015=232000Ом;

Uвых= Uдоб=3,48 В.

Принимаем R18= R19 =160кОм.

R17=(Uп -Uвых)/ IR17=(15-3,48)/0,0000165=698182Ом;

Принимаем R17=680кОм.

Рассчитываем мощность на сопротивлениях:

PR17=(Uп -Uвых)2/ R17=(15-3,48)2/680000=0,00019 Вт;

PR18= PR19= Uвых2/ R18=3,482/160000=0,000076 Вт;

Выбираем резисторы:

R17 - МЛТ - 0,125 680кОм+5%;

R18 - МЛТ - 0,125 160кОм+5%;

R19 - МЛТ - 0,125 160кОм+5%;