Электронды құрылғыларды қоректендіру көздері

 

Жүктемедегі  түзеткіш кернеудің мәнін тексереміз

 

                                   U_H0 = U₀ – U_Ф                                          (2.90)

 

(2.90) формуласы бойынша  келесі есептеуді жүргіземіз

 

U_H0 = 319-20=299В

 

мұндағы фильтрдің кернеуі

 

                                                                   (2.91)

 

(2.91) формуласы бойынша келесі есептеуді жүргіземіз

 

 

 

2.4 Күшейткіштері көбейтілген  түзеткіштерді есептеу

 

Берілгені:

U_но=290 В.

I₀ =10 мА.

U₁=127 В.

К_п.кір=0.3 %.

Көбейтілген каскадтар  мен диод типтерін тандау. Қажетті кернеу U₂ мәні кернеу U₁ мәніне жақын немесе одан бірнеше есе аз (U₂ ≤U₁) болатын каскад сандарын тандаған дұрыс. Осындай жағдайда қорек көзіне трасформаторсыз қосылу сызбасын қолданған жөн

 

                                                                                            (2.92)

 

үшін формуладағы кернеу U₂  орнына кернеу U₁ мәнін қойып, каскад санын анықтаймыз

 

                                                                                                (2.93)

 

(2.93) формуласы бойынша келесі есептеуді жүргіземіз

 

                                                

 

мұндағы

 

                                                                                  (2.94)

 

(2.94) формуласы бойынша келесі есептеуді жүргіземіз

 

 

n=3 қолданамыз. Осыдан

 

                                                                               (2.95)

 

(2.95) формуласы бойынша келесі есептеуді жүргіземіз

 

   

                                                                                 (2.96)

 

(2.96) формуласы бойынша келесі есептеуді жүргіземіз

 

  

 

Орташа ток

 

                                                 I_орт= I₀                                              (2.97)

 

(2.97) формуласы бойынша келесі есептеуді жүргіземіз

 

  I_орт= 100А

 

U_кері=300 В, I_орт =100 мА, R_i=5 Ом болатын Д208 типті диодты таңдаймыз (Қосымша А).

Кернеу U₂  кернеу U₁-ден біршама аз болғандықтан қорек көзіне  трансформаторсыз қосылу түзеткішті қолданамыз.Түзеткіштің шығу кезіндегі U₂-ге тең кернеуді алу үшін қосалқы резизторды R_қос қосылады.

Осы кедергіні тәжірбие жүзінде анықтау оңай.

Фильтрді есептеу. Конденсатор сыйымдылығын анықтаймыз

 

                                                     (2.98)

 

(2.98) формуласы бойынша келесі есептеуді жүргіземіз

 

               

 

Конденсатордың шеткі  кернеуі

 

                                                                                                (2.99)

 

(2.99) формуласы бойынша келесі есептеуді жүргіземіз

 

                                                                            (2.100)

 

(2.100) формуласы бойынша келесі есептеуді жүргіземіз

 

  

 

Фильтрге кіру кезіндегі кернеудің соқтығысу коэффиценті

 

                                                                   (2.101)

 

(2.101) формуласы бойынша келесі есептеуді жүргіземіз

 

 

Берілген К_п.кір=0.3% алу үшін

 

                                                                           (2.102)

 

(2.102) формуласы бойынша келесі есептеуді жүргіземіз

 

 

 

тегістеу коэффиценті  бар фильтр қажет. Бірдеңгейлі R_С – фильтірін таңдаймыз (q<25, I₀< 20мА).

 

                              R_ФС_ф= 3·10³q                                           (2.103)

 

(2.103) формуласы бойынша келесі есептеуді жүргіземіз

 

  R_ФС_ф= 3·10³·20=60·10³ Ом мкФ

 

Шартты қанағаттандыратын  фильтрге түсетін мүмкін кернеуден R_ф кедергісін таңдаймыз

 

                               R_ф =                                      (2.104)

 

(2.104) формуласы бойынша келесі есептеуді жүргіземіз

 

R_ф =

 

Осыдан

 

                                        C_Ф =                                              (2.105)

 

(2.105) формуласы бойынша  келесі есептеуді жүргіземіз

 

    C_Ф =

 

Шекті кернеулі

 

                                            U_c ≥ 1.2U_H0                                        (2.106)

 

(2.106) формуласы бойынша келесі есептеуді жүргіземіз

 

U_c ≥1.2·290=348B

 

 

2.5 Тұрақтандырғыштар

 

Тұрақтандырғыш кернеулерін есептеу.Шығу кезінде түзеткіш кернеу,ток көзіндегі кернеу  немесе жүктеме тогы өзгеруі мүмкін.Берілген шектегі жүктемеде тұрақты кернеуді қамтамасыз ету үшін кернеу тұрақтанғыштары қолданылады.

Төменде тұрақтандырғыш пен жүктеме арасында қосылған  тұрақты кернеудегі  тұрақтандырғыштарды есептеу.Тұрақтандырғыштың жұмысын сипаттайтын негізгі көрсеткіш  ретінде кернеудің тұрақтандырғыш коэффициенті  К_ст қарастырылады,ол тұрақтандырғыштың шығысы мен кірісіндегі кернеудің өзгерісін ∆U_ВЫХ  / U_ВХ  және кірісі мен шығысындағы кернеудің өзгерісімен U_ВХ  /∆U_ВЫХ   сипатталады.

 

                                  К_ст=                           (2.107)

 

Параметрлік стабилизаторлар үшін табилиязацияның кернеулік коэффициенті

 

                                                                            (2.108)

 

мұндағы – кернеуліктің өткізгіштік коэффициенті, - шектеуші резистор, - ортақ  динамикалық кедергі, СТ стабилитронның динамикалық кедергісінің қосындысына тең, ол кері бағытта қосылған, Д диоды тура бағытта қосылған.

Диод  тура бағытта  қосылған жағдайда,  кернеуліктің кері температуралық коэффициенті  кернеулік стабилитронның температуралық компенсациясын атқарады. Диодтың  жалпы КТК стабилитронның КТК тең болуы шарт. Диодты резистор  арқылы тоқты өзгертіп , диодтың КТК-ның мәнін өзгерте аламыз. Диод арқылы қосымша тоқ өткен кезде диодтың динамикалық кедергісі кемиді, мұндай жағдай ортақ динамикалық кедергінің  азаюына, ал стабилизация коэффициентінің өсуіне әкеледі.

Диодтың стабилизация кернеулігі термокомпенсациялы болғанда артады, бірақ қоршаған ортаның қалыпты температурасы кезіндегі кері жағдаймен салыстырғанда 2-4 есе аз болады. Біркаскадты стабилизация коэффициентінің параметрлік схемасы 10-20 шамасы аралығын құрайды.

Үлкен стабилизация коэффициентін  алу үшін екікаскадты стабилитрондарды пайдаланады.  Осындай стабилитрондардың стабилизациялық коэффициенті каскадтаордың көбейтіндісіне  тең болады

 

                                                                                   (2.109)

 

Екікаскадты стабилизаторлардың стабилизаторлық коэффициенті каскадтың екінші бөлігінде жүзеге асады.

Стабилизаторлардың түзеткіз қасиеті бар. Стабилизатордың кірістегі пульсация коэффициентімен салыстырғанда, шығыста түзетілген кернеуліктің пульсация коэффициенті рет азаяды

 

                                                                                           (2.110)

 

Стабилизатордың  мәліметтерін есептеу үшін шығыс кернеулігін, тоқты және тоқ өзгерісін (өсу, кемукездегі), кіріс кернеулігінің өзгерісін, стабилизация коэффициентін алады.

Енді, параметрлік стабилизаторлардың  термокомпенсация және термокомпенсация болмаған жағдайдағы мысалдарды қарастырайық.

 Параметрлік тұрақтандырғыштың  термокомпенсация болмаған жағдайдағы  есептеулерін жүргізу

Берілгені:

.

.

.

 

Кіріс кернеулігінің өзгерісі

 

                                                   %                                 (2.111)

 

Д810  типті  тұрақтандырғыш  аламыз (Қосымша А). Оның номиналды тұрақтану кернеулігі  номиналды және мах тоқ , , динамикалық кедергі .

1.4-2 аралығында жатыр. Біз есптеу жүргізу үшін 1,6 мәнін аламыз. Сонда, қажетті кіріс кернеулігі

 

                                  (2.112)

 

(2.112) формуласы бойынша келесі есептеуді жүргіземіз

 

Шектеуші резистор кедергісі

 

                                              R₀₌                                                     (2.113)

 

Тұрақтандырғыш  коэффициентіне сәйкес  үлкен кедергісін алу үшін, тоқтың минималды мәнін алу керек

 

                                               (2.114)

 

осыдан

 

                                      R₀₌                              (2.115)

 

Тұрақтандырғыш  арқылы өтетін тоқ

 

                                                         (2.116)

                                                                 (2.117)

 

Табылған тоқтардың мәні таңдап алынған тұрақтандырғыш мәндері арасына кіруі керек: .Біздің  мысалымызда бұл шарт орындалды.

Кернеулік тұрақтандырғыш коэффициенті

 

                                          (2.118)

 

(2.118) формуласы бойынша  келесі есептеуді жүргіземіз

 

                                           

 

Тұрақтандырғыштың шығыс кедергісі 

 

                                              R_шығ=R_Д = 12 Ом                                       (2.119)

 

 

2.6 Күшейткіштер

 

Термокомпенсациясы  бар параметрлі тұрақтандырғыштырдың сызбасы бойынша есептеу. Берілгенін 2.4 есептеуден алу және тұрақтандырғыш кернеуі -20 мен +50 температура аралығында жатуы тиіс.

Кернеудің төмендеуін ескере отырып, орын басу диодына Д809  типті тұрақтандырғышты таңдаймыз. Оның  U_СТ = 8÷9.5 В, I_CТ.Н = 5 мА.

I_СТ.МАХ = 29 мА, R_Д = 10 Ом; кернеудің температуралық коеффициенті КТК % ≤ 0.08% ° C.

2.4 пунктің алдыңғы пунктіне сәйкес есептейміз. n_{ст =} 1.6, R₀ = 300 Ом, I _СТ  = 10 мА, I _МАКС = 14 мА.

Орын басу диодын таңдаймыз. Орын басу диодынын орнына тұрақтандырғыш немесе германилі диодтар қолдануға болады. Тура бағытта қосылған кремнилі тұрақтандырғыш үшін КТК – 1.4÷1.7 мВ °С, ал германилі диод үшін  КТК – 1.5÷1.9 мВ / °С. Тура кернеу U_Д = 0.5 В, Тура бағыттағы динамикалық кернеу R_Д = 2 Ом.

Орын ауыстыру диодының керекті санын мына формула бойынша анықтаймыз

                                             n_д=                                       (2.119)

 

мұндағы  КТК%-пайызбен есептелінген тұрақтандырғыш кернеуінің температуралық коэффициенті,   -диод кернеуінің температуралық коэффициент модульі,   мВ / °С.

U_СТ = 8.75 В тең болғанда

 

                                    n_д=                                      (2.120)

 

(2.120) формуласы бойынша  келесі есептеуді жүргіземіз

 

n_д=

 

n_Д = 4 таңдаймыз

Тұрақтандырғыштың шығыс  кернеуін U_шығ және тұрақтандырғыш пен диодтың жалпы динамикалық кедергісін анықтау

 

                                     U_шығ=U_ст+n_дU_Д                                        (2.121)

 

(2.121) формуласы бойынша  келесі есептеуді жүргіземіз

 

U_шығ=8.75+4·0.5=10.75 В

                        

                                       R_до=R_до+n_дR_д                                             (2.122)