Курсовой проект по предмету «Основы радиоэлектроники»

Расчет источника питания

Для обеспечения работоспособности спроектированного генератора необходим двухполярный источник питания с Un = 12В. Рассчитаем источник питания, состоящий их трансформатора, выпрямителя, сглаживающего фильтра и стабилизатора, схема которого приведена на рис.10.

Рис.10. Принципиальная схема источника питания

Расчет стабилизатора напряжения

Для стабилизатора напряжения необходимо два стабилитрона, т.к. источник питания двухполярный, и сопротивления. Учитывая, что Uвых = 12В, выберем стабилитрон Д815Д со следующими параметрами: Uст = 12В, Iст max = 650мА, Iст min = 25мА, rст = 2,5 Ом. Пусть коэффициент пульсации стабилитрона К = 0,05, относительное отклонение напряжения в сети amin = amax = 0,1В и номинальное напряжение на входе равно Uвх = 12В. Тогда максимальное и минимальное напряжение на входе:

Uвх min = U(1 - amin) = 12·0,9=10,8В
Uвх max = U(1 + amax) = 12·1,1=13,2В
Сопротивление - R1 = R2 = (Uвх max - Uвых)/(Iст max + Iст min) = (13,2-12)/(650·10-3+25·10-3) = 4 Ом
мощность, рассеиваемая на резисторе, определится как:
P = (Uвх max - Uвых)/ R1 = 0,3 Вт
Данным требованиям соответствует резистор углеродистый с номиналом 4,3Ом и мощностью 0,5Вт (CF-50).

Расчет сглаживающего фильтра

Коэффициент пульсации мостового усилителя равен к = 0,667, следовательно, коэффициент пульсации на входе фильтра Кп вх = 0,667. Коэффициент пульсации на выходе равен коэффициенту пульсации стабилитрона. Тогда коэффициент сглаживания:

S = Кп вх/Кп вых = 13,34

Определим произведение R1·C1:

R1·C1 = S/(0,8·2·π·f)=0,053

Откуда С1 = С2 = 0,053/58 = 900мкФ

Расчет мостового выпрямителя

По справочным данным выберем выпрямительные диоды, удовлетворяющие максимальным значениям выпрямленного напряжения, максимальному обратному напряжению Uобр max = 1,57·Uo· (1 + amax)=26В, максимальному прямому току Iпр max = 1,57·Iст max = 863мА, рабочей частоте. Этим требованиям удовлетворяет выпрямительный диод КД247А.

Расчет параметров трансформатора

Определим сопротивление трансформатора:

rтр = 2·((Uo·j)/(Iст max·f·В))·( (f·В·j)/1,6·Uo·Iст max)) = 2·((12·3)/(650·10-3·50·1,5)) · ( ( 50·1,5·3)/1,6·12·650·10-3)) = 9Ом.

Где j - плотность тока в обмотках трансформатора (принимаем равным 3А/мм2).

В - магнитная индукция (принимаем равным 1,5Т).
Определим напряжение холостого хода трансформатора:

Uохх = Uo + Iст max·rст + m·Uпр = 12 + 650·10-3·2,5 = 13,98В.

Определим мощность трансформатора:

Ртр=1,11·Uo·Iст max = 1,11·12·650·10-3 = 9,15Вт.

Определим напряжение вторичных обмоток:

U2 = 1,11·Uохх = 1,11·13,98 = 15В

Ток вторичной обмотки равен току Iст max=650мкА.

По ГОСТу выбираем трансформатор с ближайшим, меньшим номиналом: данным требованиям удовлетворяет трансформатор типа ТАН1, тип магнитопровода ШЛ 20х20 и мощностью 36 Вт.

Элементная база схемы блока питания

Условное обозначение	Наименование элемента	Параметры или маркировка элементов	Количество
С1 - С2	Конденсатор электролитический	16 В/1200мкФ	2
VD1 - VD4	Диод выпрямительный	Д9Г	4
VD5 - VD6	Стабилитрон	Д815Д	2
R1 - R2	Резистор	4,3Ом / 0,5Вт (CF-50)	2
T1	Трансформатор понижающий	ТПП - 221	1