- диференційний опір стабілітрона.
Обчислюємо опір резистора R1, задавши середній струм стабілітрона (I R1=I VDІ)
R1=0.9 Uвх mах/I R1=0.9 '14/5`10-3=2520 Ом.
Потужність, що розсіюється на резисторі R1, дорівнює
P1=0.9Ubх mах I R1=0.9 14 5 ??raquo; 10-3=6З'10-ЗВТ
У відповідності з рядом Е24 вибираємо резистор типу МЛТ - 0.125 2.7 кОм ± 5%.
Визначаємо початкові дані для вибору транзистора VТ1. Розраховуємо струм колектора транзистора VТ1
Ік 1=1К4 + 1б2=4 10-3 + 6.3 10-3=670 '10-4 А
Знаходимо напруга колектор-емітер VТ1
Uкlmах=Uвх шах - UR2 + Uк4mах - UVD2=2.8 В, де UR2=UVDІ - Uбе1 - падіння напруги на резисторі R2.
Потужність, що розсіюється на колекторі транзистора VТ1
Р1=UкImах Ікl=2.8 670 10-4=187.6 10-3 Вт
За отриманими значеннями Uкl mах, Ікl, Р1 вибираємо тип транзистора і виписуємо його параметри:
Марка транзистора КТ313Б
Тип транзистора РnР
Допустимий струм колектора, 1к доп 350 мА
Доп. напруга колектор-емітер, Uk доп 30 В
Рассеиваемая потужність колектора, рпред 0.30 Вт
Мінімальний коеф. передачі струму бази, h21Е1 min 50
Розраховуємо опір резистора R2
R2=UR2/IK1=0.7/670`10-4=10.4 Ом,
PR2=UR2 IK1=0.7 670 10-4=469 10-4 Вт
У відповідності з рядом Е24 вибираємо резистор типу MЛT - 0.125 15 Ом ± 5%.
Розраховуємо основні параметри складеного транзистора: вхідний опір транзистора
hl 1Е ск=h 11Е2 + h 11 Е3h21Е2min=36.36 + 32000=32 кОм; коефіцієнт передачі напруги транзистора
mcк=m2mЗ/(m2 + mз)=45.4'0.66/(45.4 + 0.66)=0.65 вихідний опір транзистора
Rск=mcк h 11 Е CK/h21 Е2min h21 Е3min=8.68 Ом.
Розраховуємо вхідний опір джерела стабільного струму
RTD=R1 R2/r VD1=2 520 10.4/12=2184 Ом.
Розраховуємо параметри підсилювача зворотного зв'язку: опір навантаження підсилювача
RK=h 11 Е ск RTD/(h 11 Е ск + RTD)=2044.46 Ом;
коефіцієнт посилення напруги підсилювача
Ku=0.7 h21 Е 4min RK/(h 11 Е 4 + h21 Е 4min r VD2)=49.1.
Розраховуємо коефіцієнт стабілізації розрахованого стабілізатора напруги, а також величину пульсацій на виході
КСТ=mскКіUн/Ubx=0.65 41.1 9/14=205,
DUbhx=DUbx/тскКі=9/0.65 49.1=28.2 10-3
Розраховуємо коефіцієнт пульсацій
Кп=DUвіх 100/Uвх=28.2 10-3 '100/9=3.13`10-3%.
Вихідний опір компенсаційного стабілізатора буде
Rвих=Rск/mскКu=8.68/0.65 '49.1=0.270м.
Перевіряємо відповідність розрахованих параметрів заданим умовам:
КСТ=205 gt; Кст.зад=100;
Кп=3.13`10-3% lt; Кп.зад=10`10-3%.
Знайдені параметри задовольняють заданим умовам.
. Розрахунок надійності
Аналіз схеми показує, що всі елементи, що входять в схему пристрою, впливають на безвідмовність роботи його. Таким чином, структурна схема пристрою з погляду надійності являє собою ланцюжок послідовно з'єднаних елементів. Відповідно до принципової схемою всі елементи на групи по числу різнотипних елементів. Для кожного типу елементів по знайдемо інтенсивність відмов, що в кінцевому підсумку дозволить визначити результуючу інтенсивність відмов всіх елементів розглянутої схеми.
Таблиця 7.1.
Найменування Число однотіпнихІнтенсівностьРезультірующаяразнотіпних елементовотказа елементовінтенсівностьелементов Nі-го тіпаотказов? І, 10 - 6 1/h? Pі, 10 - 6 l/чСопротивления180,030,54Тиристоры50,050,25Конденсаторы20,10,2Интегральные40,10,4микросхемыРазъем на 1 конт.180,010,18Оптопары50,52,5Выключатель10,70,7Электромагнит43,29,6Диоды280,25,6Трансформатор11,041,04Предохранитель10,50,5проволочныйПайка540,0040,216Итого:21,726
Очікувана частота відмов устройствa? вус=21,726-10 - 6 +1/ч.
Середній час безаварійної роботи пристрою: Т 0=1 /? вус=10 6/24,436=46027,8 ...
