3.3 Расчет второго однополярного блока питания 15 В
Исходя из таблицы 10, - требуемое напряжение нагрузки, - максимальный ток нагрузки, - входное напряжение блока питания, частота входного напряжения , допустимое отклонение питающего напряжения , т.е. ±10%.
Для питания радиоаппаратуры часто используется схема стабилизатора напряжения на базе интегральной микросхемы DA2, двухполупериодного мостового выпрямителя VD2, сглаживающего конденсатора C2 и понижающего сетевого трансформатора T2.
Характеристики данной микросхемы должны удовлетворять условиям (2) (3).
Выбираем в качестве DA2 микросхему типа KP142EH8В, которая обладает следующими параметрами:
Таблица 13. Параметры микросхемы KP142EH8В
Параметр |
Ед. изм. |
Значение |
|
Выходное напряжение микросхемы (фиксированное) |
В |
15 |
|
Предельный ток нагрузки |
А |
2 |
|
Разность напряжений вход-выход |
В |
2.5 |
|
Рабочая температура |
Град. |
45...+70 |
|
Максимальное входное напряжение |
В |
35 |
Данная микросхема удовлетворяет условию (3): 15 В = 15 В и условию (4): 2 А ? 7 мА.
Рассчитаем минимально необходимую величину постоянного напряжения UC2 по формуле (4), которая требуется для работы DA2:
.
Таким образом, напряжение на конденсаторе C2 никогда не должно падать ниже уровня 17.5 В.
Рассчитаем допустимую величину отклонения питающего напряжения на обкладках конденсатора C1:
.
Рассчитаем емкость конденсатора C2 по формуле (5). C2 = 28.6 мкФ. При этом минимально необходимое амплитудное значение напряжение на конденсаторе вычислим по формуле (6) и составляет = 19.25 В.
Рассчитываем минимальное амплитудное значение напряжения вторичной обмотки трансформатора T2 по формуле (7):
Рассчитаем минимальное действующее значение на вторичной обмотке по формуле (8):
.
Рассчитываем номинальное действующее значение напряжения на вторичной обмотке по формуле (9), т.е. при :
В данной схеме к трансформатору предъявляются требования (10), (11).
Выбираем трансформатор T2 типа ТПК-2-18В обладающий следующими характеристиками:
Таблица 14. Характеристики трансформатора Т2 типа ТПК-2-18В
Параметр |
Ед. изм. |
Значение |
|
Выходное напряжение |
В |
18 |
|
Допустимый ток нагрузки |
А |
0.14 |
|
Мощность |
Вт |
2 |
Для трансформатора выбранного типа условия (10) и (11) выполняются:
,
0.14 А5 мА.
С учетом параметров выбранного трансформатора рассчитываем максимальное амплитудное значение напряжения на конденсаторе С2 по формуле (12):
Напряжение не превышает 35 В - максимально возможного входного напряжения стабилизатора DA2. Кроме того, зная точно , определяем тип конденсатора C2: выбираем алюминиевый конденсатор радиального типа марки К50-35, максимальное напряжение 160 В, емкость 33 мкФ. Рассчитываем мощность, выделяемую на микросхеме DA2 по формуле (13):
Мощность не превышает предельного для выбранного типа микросхемы значения - 2 Вт.
Диодный мост должен удовлетворять следующим условиям:
обратное напряжение моста ;
средний выпрямленный ток моста .
Выбираем диодный мост типа КЦ405Е: обратное напряжение 100 В, средний выпрямленный ток 1 А. Очевидно, что условия выполняются:
;
100 В >> В;
1 А > 0.005 А.
Заключение
В результате выполнения данного курсового проекта был спроектирован делитель частоты с коэффициентом деления равным 2. В ходе выполнения курсового проекта были рассмотрены различные типы построения микросхем. Ход работы был разделен на создание функциональной, принципиальной схем. Питание устройства осуществляется от сети 220 В 50 Гц, для чего был спроектирован источник питания с выходным напряжением, равным плюс 5 В и плюс 15 В.
- Введение
- 1. Принципы построения делителя частоты цифровых сигналов
- 1.1 Асинхронный счетчик
- 1.2 Синхронный счетчик
- 2. Разработка и обоснование функциональной схемы устройства
- 2.1 Функциональная схема устройства
- 2.2 Функциональная схема блока питания
- 3. Разработка полной принципиальной схемы устройства, расчет элементов и выходных параметров схемы
- 3.1 Выбор элементов устройства
- 3.2 Расчет однополярного блока питания для счетчика на 5 В
- 3.3 Расчет второго однополярного блока питания 15 В
- Список литературы