Главная | Обратная связь

Выбор элементной базы

 

Выбор электрорадиоэлементов, должен быть сделан так, чтобы обеспечить надежную работу источника питания. Выбор делается из недорогих элементов, имеющих широкое применение в современной РЭА. При этом необходимо стремиться к обеспечению максимальной простоты сборки, электрического монтажа, регулировки и эксплуатации. Выбор электрорадиоэлементов сделан по справочной литературе и техническим условиям.

1. ИМС выбираются по:

- функциональному назначению;

- предельному току стабилизации;

- рабочему напряжению;

- рабочему диапазону частот.

2. Резисторывыбираются по:

- величине рассеиваемой мощности;

- типу проводящего слоя;

- максимальному рабочему напряжению;

- классу точности;

- температурному коэффициенту сопротивления.

3. Конденсаторы выбираются по:

- типу;

- номинальному напряжению (U_н=(1,3…1,5)U_раб);

- температурному коэффициенту ёмкости;

- классу точности.

4. Диоды выбираются по:

- максимальному выпрямляемому току;

- максимально допустимому обратному напряжению;

- максимальной прямой рассеиваемой мощности.

Резисторы:

R­­₁… R₃ постоянные непроволочные резисторы, имеют минимальную мощность - 0,125 Вт, с максимальным отклонением сопротивления ±5%; ТКС – 0,001; рабочее напряжение - Uраб = 250- 350В. Выбираем резисторы типа МЛТ, так как они имеют малый вес, стоимость, габариты и паразитные параметры.

R­­₁: МЛТ - 0,125 – 15кОм ±5%;

R­­₂: МЛТ - 0,125 – 240Ом ±5%;

R₃: МЛТ - 0,125 – 5,1кОм ±5%;

Конденсаторы:
С₁…С₄ конденсаторы постоянной ёмкости оксидно-электролитические алюминиевые рассчитанные на максимальное напряжение 35В, с максимальным отклонением от ёмкости ±5%, ТКЕ = 0,01. Выбираем конденсаторы К50 – 35, они обладают большой ёмкостью, доступны и имеют малую стоимость.
С₁: К50 - 35 - 2200мкФ*35В±5%
С₂: К50 - 35 - 10мкФ*25В±5%
С₃: К50 - 35 - 1мкФ*25В±5%
С₄: К50 - 35 - 0,1мФ*35В±5%

Диоды:
VD₁…VD₄ – диодная сборка. Выбираем КД226 и КД212 – кремневые диоды, стабильны в работе и доступны в цене.
- максимальный выпрямленный ток I_впмах= 4 А;
- максимальное обратное напряжение U_{обр max}= 1000 В.
Микросхема:
LM317T – интегральный стабилизатор напряжения, имеет малые размеры и вес, а так же низкую стоимость.
- напряжение стабилизации U_ст= 37 В;
- пределы рабочего тока стабилизации I_ст= 1,5 A.
Трансформатор:
Трансформатор выбираем ТВК 110 – Л2. Этот малогабаритный трансформатор используется в источниках питания.
- f = 50 Гц;
- U₁ = 220В;
- U₂ = 27В.

Расчётная часть

2.1 Расчет маломощного трансформатора

Исходные данные: напряжение сети U₁=220 B; частота сети f=50 Гц; параметры вторичной обмотки U₂=12 В, I₂=1,6 А.

Габаритная мощность трансформатора в соответствии с формулой (1) определяется:

 

Р_г=U₂·I_{2 ;} (1)

 

P_г=12*1,6=19,2 B·A.

 

Выбираем сталь 1511, магнитопровод из пластин толщиной 0,5 мм, у которого k_C=0,93, а так же находим параметры, соответствующие P_г=19,2 B·A, а именно, В=1,26 Тл, J=3,9 A/мм², k₀=0,26, η=0,89

Ток I₁ в соответствии с формулой (2) и с учетом, что cosφ=0,9 определяется:

 

(2)

;

 

 

;

 

где - КПД трансформатора

Исходная расчётная величина ScSo в соответствии с формулой (3) определяется:

 

(3)

;

 

.

 

Согласно полученному ScSo вбираем броневой магнитопровод из пластин Ш20х32, у которого ScSo=16,6 см⁴ со следующими параметрами: а=16 мм, с=16 мм, h=40 мм, b=16 мм, Sc=2,33 см²

Число витков в обмотках трансформатора определяется согласно формулам (4) и (5) :

 

 

; (4)

 

 

; (5)

 

 

где =5÷15, =10÷20

 

 

 

Сечение проводов обмоток в соответствии с формулой (6) определяется:

 

; (6)

 

 

По найденным сечениям проводов для провода марки ПЭВ-1 находим соответствующие диаметры проводов обмоток с изоляцией. Таким образом,

d₁=0,175 мм, d₂=0,79 мм.

Определяем возможность размещения обмоток в окне выбранного магнитопровода, для чего производим расчёты согласно формулам (7), (8), (9):

- число витков в первичной обмотке в одном слое:

 

; (7)

 

 

где h–высота окна магнитопровода, мм;

ε₁–расстояние обмотки до ярма, обычно ε₁=2÷5 мм;

d₁–диаметр провода обмотки, мм.

Полученное значение округляется до меньшего ближайшего числа.

- число слоёв обмотки:

 

(8)

 

Полученное значение округляется до большего ближайшего числа.

- толщина обмотки:

 

δ₁=m₁(d₁+γ₁) (9)

 

где γ₁ – толщина изоляционной прокладки, которая применяется, если напряжение между сломяи превышает 50 В (γ₁=0,05÷0,08 мм).

 

Обмотка ω₁:

Число витков в одном слое обмотки:

 

ω₁₁=(40–6)/0,175=251

 

Число слоёв обмотки:

 

m₁=1100/251=5

 

Примем m₁=3

Толщина всей обмотки δ₁ с учётом, что γ₁=0

 

δ₁=5·0,21=0,98 мм.

Обмотка ω₂:

Число витков в одном слое обмотки:

 

ω₁₂=(40–6)/0,79=55

 

Число слоёв обмотки:

 

m₂=1000/55=19

 

Примем m₁=1

Толщина всей обмотки δ₂ с учётом, что γ₂=0

 

δ₂=1·0,64=0,64 мм.

Необходимая ширина окна определяется в соответствии с формулой (10):

 

С_НЕОБХ=k(ε₂+δ₁+ δ_1,2+ δ₂+ δ_2,3+…+ δ_N-1+ δ_N-1,N+ δ_N + ε₃)+ ε₄ (10)

 

где k–коэффициент разбухания обмоток за счёт неплотного

прилегания cлоёв, k=1,2÷1,3;

ε₂–толщина изоляции между обмотками и стержнем, ε₂=1,0÷2,0 мм;

ε₃–толщина наружной изоляции катушки, ε₃=0,5÷1,0 мм;

ε₄–расстояние от катушки до второго стержня, ε₄=1÷4 мм;

δ_1,2, δ_2,3, …, δ_N-1,N–толщина изоляции между обмотками, она составляет 0,5÷1,0 мм.

Учтём, что k=1,25; ε ₂=1,5; δ_1,2= 036; δ_2,3=0,75; ε ₃=0,75; ε ₄=3.

 

С_НЕОБХ=1,2 (0,98+1+0,5+3,6+0,75+0,75)+2=10 мм.

 

Таким образом, С_НЕОБХ не превышает ширину окна выбранного магнитопровода, которая равна 16 мм, следовательно, обмотки трансформатора разместятся в окне данного магнитопровода.