Схема такого преобразователя, выполненная на транзисторах показана на рис.7.13.
Рис.7.13.
Временные диаграммы, поясняющие работу этих схем аналогичны временным диаграммам, расмотренным ранене.
Заключение
В привой части курса рассмотрены :
1. Принципы действия, характеристики, параметры и область применения основных электронных полупроводниковых устройств современной промышленной электроники
2. Устройства информационной электроники, которые являются основой систем контроля, измерения и управления производственным процессами и технологическим оборудованием, построение и принцип роботы, а также методы расчета усилителей электрических сигналов переменного и постоянного тока, импульсные и цифровые устройства, выполненные как на дискретных элементах, так и на интегральных микросхемах
3. Принципы построения источников вторичного питанияСтабилизаторы напряжения и тока. Источники тока.
4. Импульсные источника питания
Литература
Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника: Учебник для вузов. – М: Энергоатомиздат, 1988.-320 с.
1.
2.Забродин Ю.С. Промышленная электроника: Учебник для вузов - М:
Высшая школа, 1982. – 496
3.Шиллинг В. Тиристорная техника : Ленинград, Энергия , 1971 – 263 с.
4. Колонтаєвский Ю.П., Сосков А.Г. Промислова електроніка та схемотехніка:
теорія і практикум: Навч. посіб./ За ред. А.Г.Соскова 2-е вид. – К. :
Каравела, 2004. 432c
Курсова робота
Вступ
Використання у промисловості керованих статичних напівпровідникових перетворювачів це загальна тенденція розвитку сучасного регульованого електропривода. з високими техніко-економічними показниками
Це показує необхідність розробки різних елементів які створюють такі перетворювачі...
Мета курсової роботи
Ознайомлення та придбання студентами навичок з розрахунку напівпровідникових елементів систем для електроприводів.
Зміст курсової роботи
Розрахунково-пояснювальна записка складається :
1.Розрахунок параметрів елементів які задані.
2. Схема елемента
2.Розробка електричної схеми перетворювача або випрямляча
Обсяг курсової робот
Розрахункова-пояснювальна записка містить:
· титульний аркуш,
· зміст,
· вступ,
· технічне завдання,
· розрахунок параметрів обраних елементів
· список використаної літератури,
· електричну принципову схему силової частини перетворювача,
· електричну принципову силової частини випрямляча
.
Завдання №1.
Розрахунок каскаду попереднього підсилення з СЕ
Мета роботи
Метою даної роботи є набуття навиків розрахунку транзисторних каскадів.
Тероетичні відомості
Для виконання розрахунку необхідно знати основні характеристки підсилювачів змінного струму, принцип дії та методи розрахунку транзисторних каскадів.
Вихідні дані
Виконаємо розрахунок каскаду, схема електрична принципова наведена на рис.1.
Рис.1. Каскад попереднього підсилення на біполярному транзистори з СЕ.
Амплітудне значення напруги на виході каскаду Uвих.м=7,5В
Опір навантаження Rн=1200Ом
Напруга джерела живлення Ек=30В
Нижня межа частот f=75Гц
Допустиме значення коефіцієнта викривлень у зоні нижніх частот М=2,15.
Необхідно визначити
Тип транзистора,
режим роботи транзистора,
опори резисторів дільника R1, R2,
опір резистора колекторного навантаження R3,
опір резистора у ланцюгу емітера R4.
ємкість розділяючи конденсаторів С1,С2
ємкість конденсатора в ланцюгу емітера С3,
гарантовані значення коефіцієнтів підсилення каскаду за струмом, напругою, потужністю.
При побудові схеми каскаду будемо використовувати елементи з допустимим відхиленням від номінальної величини 5%.
Табл..1
Цифри номера заліковой
книжки
Десятки
Одиниці
Uвих м,В
2,5
3,5
4,5
5,75
6,5
7,25
Rн,Ом
Ек,В
f,Гц
Мн
2,2
2,1
1,9
1,8
1,7
1,6
1,5
1,4
1,3
Варіанти вихідних даних наведені у табл..1. Варіанти обираються по останнім двом цифрам залікової книжки: Приклад еомер залікової книжки 77732
З колонки 3 маємо f н, Мн . З колонки 2 маємо Uвих.м, Rн, Ек
Порядок розрахунку
Обираємо транзистор
- допустима напруга між колектором та емітером повина перевищувати напругу джерела живлення Uк мах>Ек,
- величина допустимого струму колектора повинна перевищувати максимальне значення струму у колекторному колі транзистора
Iк мах>Iок+Iкм, де Iок – струм спокою у колі колектора,
Iкм – амплітуда змінної складової струму у колі колектора,
Iкм=Uвих мах/Rн,
де Rн=R3Rн/R3+Rн – еквівалентний опір навантаження каскаду за змінним струмом. При цьому R3 є навантаженням за постійним струмом.
Виходячи з того, що даний каскад є підсилювачем потужності, для забезпечення максимальної передачі потужності задаємо:
R3= Rн, тобто R3=1200Ом (до речі, за умов підсилення напруги задають R3 < Rн, а при підсиленні струму R3 >Rн), тоді
Rн=12000*1200/1200+1200=600Ом
Iкм=7,5/600=12,5мА
Для забезпечення економічності каскаду за мінімальних нелінійних викривлень обирають
Iок=(1,05-1,1)Iкм=13,8мА
На підставі вищесказаних умов необхідно обирати транзистор, який би забезпечував:
- Uкм>30В,
- Iкм>13,8+12,5=26,3мАл
За данними табл. 1 знаходимо, що заданим вимогам відповідає транзистор КТ315Г, у якого Км=35В, Iкм=100мА, Ркм=150мВт, h21Е=50….350. Табл.3. додатка.
Знаходимо напругу між колекторм та емітером транзистора у режимі спокою
Uок=Uвих. мах+Uост,
де Uост – напруга між колектором та емітером, ніжче якої при роботі каскаду виникають значні нелінійності викривлення через те, що у робочу зону потрапляють ділянки характеристик транзистора зі значною кривизною.
Для малопотужних транзисторів, як правило, задають Uост=1В. Тоді
Uок=7,5+1=8,5В
Знаходимо потужність, що виділяється на колекторі транзистора:
Рк= Iок Uок, при цьому необхідно виконання умови: Рк< Рк мах
Рк=13,8*8,5=117<150мВт, таким чином обраний транзистор відповідає вимогам за потужністю.
Знаходимо опір навантаження у колі колектора. Виходячи із R3= Rн,
маємо R3= 1200Ом, Потужність, що розсіюється у резисторі:
Р= I2R, отже Р кз = I2окR3=(13,8*10-3) 2*1200=0,227Вт
За табл.2. Додатка, вибираємо резистор типу С2-33 потужністю 0,25Вт з опором 1200Ом .
Знаходимо опір резистора у ланцюгу емітера
, при цьому необхідно виконувати співвідношення:
R4/ R3 = (0,1….0,4), що забезпечує незначне зниження динамічного діапазону каскаду і падіння напруги на R4, яке перевищує значення контактного потенціалу р-н переходу транзистора. Отже знаходимо R4=358Ом, а R4/ R3=0,3, що відповідає вищенаведеної умові.
Потужність, що розсіюється в R4 Р 4 = I2окR4 = 0,068Вт. Обираємо резистор
типу С2-33 потужністю 0,25Вт з опором 360Ом, табл.2.Додаток
Знаходимо ємність конденсатора С3, що шунтує R4 за умови, що його опір на частоті fн повинен бути у 10 разів менше за опір резистора R4:
,
Робоча напруга на С3:
Uс3= I2окR4=13,8*10-3*360=4,97В
Обираємо конденсатор типу К50-35 емністю 100мкФ на напругу 6,3В. Табл.3. Додаток.
Знаходимо величину струму спокою бази транзистора:
Iоб=Iок/h21Емін=13,8/50=0,276мА
Оскільки у відкритому стані транзистора напруга між його базою та емітером становить близько 0,6В, то напруга спокою бази – 0,6В. і можнл знайти орієнтовне значення вхідного опору транзистора
Rвх=Uоб/Iоб=2170Ом
Знайдемо величини опорів резисторів дільника R1, R2, Дільник підімкнено до напруги
Uд=Ек=30В.
Величина струму в дільнику вибирається у межах:
Iд=(2….5)Iоб, що забезпечує незалежність задання режиму спокою транзистора при зміні його параметрів під впливом температури, при зміні на інший і т.п. Iд=5*0,276 1,38мА
Падіння напруги на резисторі R4 складає
U4=(Iок+Iоб)R4 = (13.,8+0,276) 360 =5,07В.
Тоді
Обираемо R1 =15кОм R2=4,3кОм
Знаходимо потужність, що виділяється в резисторах R1, R2