Как сделать и рассчитать блок питания

9 Расчет блока питания

Определим структуру источника питания. Он должен содержать силовой стандартный трансформатор,рассчитанный на работу от промышленной сети переменного тока напряжением, равным 220В±10%, частотой 50 Гц, выпрямители для получения постоянных напряжений, необходимых для работы интегральных стабилизаторов, которые выдают необходимый набор питающих напряжений:

±15 В – для преобразователя ток-напряжение и электронного аналогового ключа;

+5 В и +9В – для частотомера;

+15 В – для логического блока.

Графическое изображение блока питания приведено на рисунке 19.

Рисунок 19. Графическое изображение блока питания

Для выбора трансформатора определим токи, потребляемые микросхемами, питающимися напряжением:

Ток потребления преобразователя ток-напряжение рассчитываем путем суммирования токов потребления всех входящих в преобразователь микросхем, учитывая выбор аналогичных микросхем для всех каскадов, получаем:

Ток потребления логического блока:

Ток потребления электронного аналогового ключа:

Суммарный ток потребления микросхем, питающихся напряжением +15В:

Подставляем численные начения:

I_потр1-3 = 18,8 + 0,1 + 1 =24,9 мА.

Ток потребления индикации рассчитываем путем суммирования токов потребления индикаторов, учитывая выбор аналогичных микросхем, получаем:

Ток потребления генератора образцовой частоты:

Ток потребления пяти десятичных счетчиков:

Ток потребления счетчик на базе К561ИЕ8:

Подставляем численные значения:

I_потр9 ==0,176 мА;

Суммарный ток потребления микросхем, питающихся напряжением +9В:

Подставляем численные значения:

I_потр6-9 = 0,25 + 10 + 0,25 + 0,176 = 10,676 мА

Найдем примерную габаритную мощность трансформатора S₂.

Подставляем численные значения:

Выберем трансформатор, удовлетворяющий требованиям по габаритной мощности, содержащий необходимое количество вторичных обмоток с напряжениями, достаточными для питания через выпрямители стабилизаторов напряжений +5 В, ±15 В ( 10 В и 20 В соответственно) и достаточным номинальным током вторичных обмоток ( не менее 140 мА по напряжению +5 В источника питания) Данным требованиям удовлетворяет трансформатор ТПП247-127/220-50 с параметрами:

– номинальная мощность 14,5 В·А;

– ток первичной обмотки не более 0,1 А;

– номинальный ток вторичных обмоток равен 0,22 А;

– напряжение вторичной обмотки II равно 10 В,напряжение вторичных обмоток III и III’ равно 20 В.

Структурная схема трансформатора ТПП247-127/220-50 приведена на рисунке 20.

Рисунок 20. Структурная схема трансформатора ТПП247-127/220-50

Выберем для создания источника напряжения +5 В обмотку II трансформатора с номинальным напряжением 10 В;обмотки III и III’ с номинальным напряжением 20 В–для создания источника напряжения ±15 В.

В качестве источника питания напряжением +9В выберем параметрический стабилизатор на стабилитроне Д818Д, который питается от источника +15 В.

Расчет источника питания +9 В

Графическое изображение стабилизатора на базе стабилитрона Д818Д приведено на рисунке 21.

Рисунок 21. Графическое изображение параметрического стабилизатора

Параметры стабилитрона Д818Д:

Для расчета номинала резистора R24 определим суммарный ток I_R24:

Задаем номинальный ток стабилизации 5 мА.

, (9.11)

Подставляем численные значения:

Ом

Из ряда Е24 выбираем номинал резистора R16 = 430 Ом.

В качестве выпрямителя выбираем мостовую схему, обладающую относительно небольшим обратным напряжением , хорошим использованием трансформатора.

Применим блок выпрямительный КЦ407А с параметрами:

Выбор выпрямительного блока осуществляется по среднему выпрямительному току и амплитуде обратного напряжения для мостовой схемы:

I _пр.ср =, (9.12)

где I_0i — ток потребления нагрузки источника питания +5В.

где U_0i – выпрямленное напряжение.

Максимальный ток потребления в данной схеме равен 140мА для источника +5В; максимальное выпрямленное напряжение равно 20В для источников питания ±15В.

Подставляя численные значения в формулы 9.18 и 9.19, получаем:

I _пр.ср =мА,

Следовательно, диодная сборка КЦ407А выбрана правильно, и ее предельные параметры обеспечивают надежную работу источника питания.

Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения на выходе моста устанавливают конденсаторы.

Рассчитаем значения емкостей для трех выпрямителей и уточним напряжения на выходе выпрямителей.

1. Выпрямитель источника питания +5 В. Рассчитаем сопротивление нагрузки выпрямителя R_н1:

R_н1=, (9.14)

Подставляем численные значения:

R_н1==71,43 Ом.

Поскольку выпрямитель нагружен на емкость, то его реактивное сопротивление Х_сi принимают равным:

Подставляем численные значения:

Принимаем Х_с6 ≈ 7 Ом.

Исходя из рекомендаций определим параметр А, который позволит рассчитать значения емкости и уточнить напряжение на выходе выпрямителя.

Для мостовой схемы параметр А рассчитывается по формуле:

А_i=, (9.16)

где U_0i – выпрямленное напряжение.

Рассчитаем парметр А₁ для выпрямителя напряжения источника питания +5 В.

А₁==0,153.

Напряжение вторичной обмотки трансформатора U_2i и выпрямленное напряжение U_0i связаны следующим соотношением:

Из соотношения 9.16 уточняем значение U₀₁:

U₀₁₌,

U₀₁₌=10,3 В.

Это входное напряжение допустимо для интегрального стабилизатора 142ЕН5А со следующими параметрами:

Ток во вторичной обмотке I_2i рассчитывается по формуле:

Где I_0i – ток на выходе выпрямителя напряжения обмотки источника питания.

Рассчитаем ток I₂ во вторичной обмотке II:

Рассчитанный ток во вторичной обмотке трансформатора не превышает его паспортных значений данных для номинального режима (0,22А).

Рассчитаем величину С_i по формуле:

С_i=, (9.19)

где К_п0i – коэффициент пульсации.

Рекомендуемое значение К_п0i= (0,1 … 0,15)

Подставим численные значения:

С5=мкФ.

Согласно ряду Е6 выбираем конденсатор номиналом 470 мкФ.

Выберем электролитический конденсатор К52-1Б-16В-470 мкФ±20%.

Аналогично проведем расчет для выпрямителей источников +15 В и -15 В.

Суммарный ток потребления от источника +15 В складывается из потребителей напряжения +15 В и параметрического стабилизатора +9 В.

I_потр =29,7 +13,176=42,876 мА=0,0429А

Для питания мостов источников ±15 В выбираем обмотки с напряжением 20 В.

Считаем напряжение на выходе выпрямителя U₂₂≈20 В.

Рассчитаем сопротивление нагрузки выпрямителя R_н2:по формуле (9.14)

R_н2==466,6 Ом.

Рассчитаем параметр А₂ по формуле (9.16) :

А₂==0,156.

Из соотношения 9.17 уточняем значение U₀₂:

U₀₂₌,

U₀₂₌=21,05 В.

Это входное напряжение допустимо для интегрального стабилизатора 142ЕН8А.

Ток во вторичной обмотке III I₂₂ рассчитывается по формуле (9.18):

Подставляем численные значения:

Рассчитаем величину С7 по формуле (9.20):

Подставим численные значение

С6=мкФ.

Согласно ряду, Е6 выбираем конденсатор номиналом 68 мкФ.

Выберем электролитический конденсатор К52-1Б-50В-68 мкФ±20%.

Рассчитаем параметры для выпрямительного моста -15 В.

Считаем напряжение на выходе выпрямителя U₂₃≈20 В.

Рассчитаем сопротивление нагрузки выпрямителя R_н3:по формуле (9.14)

R_н3==677,9 Ом.

Выберем Х_С8 =67,8 Ом

Рассчитаем параметр А₃ по формуле (9.17) :

А₃==0,157.

Из графиков, приведенных в приложении 3, определим параметры B₃, D₃, F₃ и H₃.

Из соотношения 9.18 уточняем значение U₀₃:

U₀₃₌,

U₀₃₌=20,83 В.

Это входное напряжение допустимо для интегрального стабилизатора 142ЕН8В с параметрами:

Ток во вторичной обмотке III’ I₂₃ рассчитывается по формуле (9.18):

Подставляем численные значения:

Рассчитанный ток во вторичной обмотке трансформатора не превышает его паспортных значений данных для номинального режима (0,22А).

Рассчитаем величину С8 по формуле (9.19):

Подставим численные значения:

С7=мкФ.

Согласно ряду Е6 выбираем конденсатор номиналом 47 мкФ.

Выберем электролитический конденсатор К52-1Б-50В-47 мкФ±20%.

Для подавления импульсных помех параллельно электролитическим конденсаторам подключаем конденсаторы К10-17-1б-0,1мкФ±5%.

После выходов стабилизаторов устанавливаются аналогичные конденсаторы соответственно.

3 Расчет схемы блока питания

Однофазный стабилизированный источник питания, подключаемый к сети переменного тока 220В, содержит: трансформатор, выпрямитель на полупроводниковых диодах, сглаживающий емкостный фильтр, и стабилизатор выходного напряжения. Структурная схема источника питания представлена на рисунке 8.

Рисунок 9 − Структурная схема источника питания

3.1 Расчет стабилизатора напряжения и выбор элементов схемы

Таблица 1– Исходные данные

Напряжение на выходе стабилизатора

Коэффициент пульсаций напряжения

3.1.1 Cоставим приблизительную схему компенсационного стабилизатора напряжения (рисунок 10). После проведения расчета данная схема будет доработана.

Данная схема состоит из регулирующего элемента, источника опорного напряжения и усилителя обратной связи. Роль регулирующего элемента играет комплиментарный транзистор (состоит из двух транзисторов VT2 и VT3). Источник опорного напряжения – VD1, R1, R2, VT1. Усилитель обратной связи – R4, VD2, VT4, R5, R6, R7.

Рисунок 10 – Схема стабилизатора с усилителем в цепи обратной связи

3.1.2 Определяем наименьшее напряжение на входе стабилизатора

где – минимальное напряжение на регулирующем транзисторе VT3.

Исходя из того, что VT3 предположительно кремниевый, то выбираем в пределе 2…5 В.

Подставляя численные значения в формулу (3), получим

3.1.3 Учитывая нестабильность входного напряжения на входе стабилизатора 10%, находим среднее и максимальное напряжение на входе стабилизатора:

Подставляя численные значения в формулы (4) и (5), получим

3.1.4 Рассчитываем напряжение коллектор-эмиттер VT3

Подставляя численные значения в формулу (6), получим

3.1.5 Мощность, которая рассеивается на коллекторе транзистора VT3, равняется

Подставляя численные значения в формулу (7), получим

По полученным значениям , I_н, P₃ выбираем тип регулирующего транзистора VT3 и выписываем его параметры (таблица 2).

Таблица 2 − Параметры транзистора VT3

Расчет блока питания

Подавляющее большинство электронных устройств получает питание от электросети через блок питания. Он обычно содержит сетевой трансформатор Т1 (рис. 1), диодный выпрямитель VD1—VD4 и оксидный сглаживающий конденсатор большой емкости С1.

Рис. 1 — Схема простого блока питания

К вспомогательным, но нужным устройствам относятся выключатель SA1, предохранитель FU1 и индикатор включения — миниатюрная лампа накаливания HL1, с номинальным напряжением, несколько большим напряжения вторичной обмотки трансформатора (лампы, горящие с недокалом, гораздо дольше служат).

Стабилизатор напряжения, если он имеется, включается между выходом выпрямителя и нагрузкой. Напряжение на его выходе, как правило, меньше U_вых , и на стабилизаторе тратится заметная мощность.

Расчет сетевого трансформатора

Габариты и масса сетевого трансформатора полностью определяются той мощностью, которую должен отдавать блок питания:

Если вторичных обмоток несколько, то надо просуммировать все мощности, потребляемые по каждой из обмоток. К посчитанной мощности следует добавить мощность индикаторной лампочки Р_инд и мощность потерь на диодах выпрямителя

где U_пр — прямое падение напряжения на одном диоде, для кремниевых диодов оно составляет 0,6. 1 В, в зависимости от тока. U_пр можно определить по характеристикам диодов, приводимых в справочниках.

От сети трансформатор будет потреблять мощность, несколько большую рассчитанной, что связано с потерями в самом трансформаторе. Различают «потери в меди» — на нагрев обмоток при прохождении по ним тока — это обычные потери, вызванные активным сопротивлением обмоток, и «потери в железе», вызванные работой по перемагничиванию сердечника и вихревыми токами в его пластинах Отношение потребляемой из сети к отдаваемой мощности равно КПД трансформатора η . КПД маломощных трансформаторов невелик и составляет 60. 65 %, возрастая до 90 % и более лишь для трансформаторов мощностью несколько сотен ватт. Итак,

Теперь можно определить площадь сечения центрального стержня сердечника (проходящего сквозь катушку), пользуясь эмпирической формулой:

В обозначениях магнитопроводов уже заложены данные для определения сечения. Например, Ш25х40 означает ширину центральной части Ш-образной пластины 25 мм, а толщину набора пластин 40 мм. Учитывая неплотное прилегание пластин друг к другу и слой изоляции на пластинах, сечение такого сердечника можно оценить в 8. 9 см 2 , а мощность намотанного на нем трансформатора — в 65. 80 Вт.

Площадь сечения центрального стержня магнитопровода трансформатора S определяет следующий важный параметр — число витков на вольт. Оно не должно быть слишком малым, иначе возрастает магнитная индукция в магнитопроводе, материал сердечника заходит в насыщение, при этом резко возрастает ток холостого хода первичной обмотки, а форма его становится не синусоидальной — возникают большие пики тока на вершинах положительной и отрицательной полуволн. Резко возрастают поле рассеяния и вибрация пластин. Другая крайность — излишнее число витков на вольт — приводит к перерасходу меди и повышению активного сопротивления обмоток. Приходится также уменьшать диаметр провода, чтобы обмотки уместились в окне магнитопровода.

Число витков на вольт n у фабричных трансформаторов, намотанных на стандартном сердечнике из Ш-образных пластин, обычно рассчитывают , из соотношения

где S берется в см 2 .

Определив n и умножив его на номинальное напряжение обмотки, получают ее число витков. Для вторичных обмоток напряжение следует брать на 10% больше номинального, чтобы учесть падение напряжения на их активном сопротивлении.

Все напряжения на обмотках трансформатора ( U_I и U_II на рис.) берутся в эффективных значениях. Амплитудное значение напряжений будет в 1,41 раза выше. Если вторичная обмотка нагружена на мостовой выпрямитель, то напряжение на выходе выпрямителя U_вых на холостом ходу получается практически равным амплитудному на вторичной обмотке. Под нагрузкой выпрямленное напряжение уменьшается и становится равным:

Здесь r_тр — сопротивление трансформатора со стороны вторичной обмотки.

С достаточной для практики точностью можно положить

причем меньшие коэффициенты берутся для более мощных трансформаторов.

Определив числа витков, следует найти токи в обмотках.

Ток вторичной обмотки:

Активный ток первичной обмотки (обусловленный током нагрузки):

Кроме того, в первичной обмотке течет еще и реактивный, «намагничивающий» ток, создающий магнитный поток в сердечнике, практически равный току холостого хода трансформатора. Его величина определяется индуктивностью L первичной обмотки:

На практике ток холостого хода определяют экспериментально — у правильно спроектированного трансформатора средней и большой мощности он составляет (0,1. 0,3) I_IA .

Реактивный ток зависит от числа витков на вольт, уменьшаясь с увеличением n . Для маломощных трансформаторов допускают

Активный и реактивный токи первичной обмотки складываются в квадратуре, поэтому полный ток первичной обмотки

Определив токи обмоток, следует найти диаметр провода исходя из допустимой для трансформаторов плотности тока 2. 3 А/мм 2 . Расчет облегчает график, показанный на рис. 2.

Рис. 2 — График для расчета диаметра провода

Оценивают возможность размещения обмоток в окне следующим образом: измерив высоту окна (ширину катушки), определяют число витков одного слоя каждой обмотки и затем требуемое число слоев. Умножив число слоев на диаметр провода и прибавив толщину изолирующих прокладок, получают толщину обмотки. Толщина всех обмоток должна быть не более ширины окна. Более того, поскольку плотная намотка вручную невозможна, следует полученную толщину обмоток увеличить в 1,2. 1,4 раза.

Упрощенный расчет выпрямителя

Допустимый прямой средний ток диодов в мостовой схеме должен быть не менее 0,5 I_вых , практически выбирают (для надежности) диоды с большим прямым током.

Допустимое обратное напряжение не должно быть меньше 0,71U_II + 0,5U_вых , но поскольку на холостом ходу U_вых достигает 1,41U_II , обратное напряжение диодов целесообразно выбирать не меньше этой величины, т. е. амплитудного значения напряжения на вторичной обмотке. Полезно учесть еще и возможные колебания напряжения сети.

Амплитуду пульсаций выпрямленного напряжения в вольтах можно оценить по упрощенной формуле:

Выходной ток подставляется в амперах, емкость конденсатора С1 — в микрофарадах.

При токах нагрузки, составляющих несколько десятков миллиампер и менее, допустимо ограничиться простейшим устройством со стабилитроном.

При больших токах нагрузки рекомендуется применить несколько более сложный стабилизатор (рис. 3).

Рис. 2 — Схема стабилизатора с транзистором

В этой схеме к простейшему стабилизатору на элементах R1, VD1 добавлен эмиттерный повторитель, собранный на транзисторе VT1. Если в простейшем стабилизаторе ток нагрузки не может быть больше тока стабилитрона, то здесь он может превосходить ток стабилитрона в h_21Э раз, где h_21Э — статический коэффициент передачи тока базы транзистора в схеме с общим эмиттером. Для его увеличения часто на месте VT1 используют составной транзистор. Выходное напряжение стабилизатора на 0,6 В меньше напряжения стабилизации VD1 (на 1,2 В для составного транзистора).

Расчет стабилизированного блока питания рекомендуется начинать именно со стабилизатора. Исходя из требуемых напряжения и тока нагрузки, выбирают транзистор VT1 и стабилитрон VD1. Ток базы транзистора составит:

Он и явится выходным током простейшего стабилизатора на элементах R1 и VD1. Затем оцените минимальное напряжение на выходе выпрямителя U_вых — U_{пуль с} — оно должно быть на 2. 3 В больше требуемого напряжения на нагрузке даже при минимально допустимом напряжении сети. Далее расчет ведется описанным способом. Более совершенные схемы и расчет стабилизаторов даны в [3].

Источники:

ЛИТЕРАТУРА

1. Поляков В. Уменьшение поля рассеяния трансформатора. — Радио, 1983, № 7, с. 28, 29.
2. Малинин Р. М. Питание радиоаппаратуры от электросети. — М.: Энергия, 1970.
3. Москвин А. Транзисторные стабилизаторы напряжения с защитой от перегрузки. — Радио, 2003, № 2, с. 26—28.

Электроника © ЦДЮТТ • Марсель Арасланов • 2019

Проектирование электронных устройств. Дистанционное обучение

Для получения справочной информации можно использовать приложения данного кейса, справочник раздела «Электроника» сайта.

Схема блока питания

В типовой схеме стабилизированного блока питания можно выделить два основных узла:

• выпрямитель, состоящий из трансформатора Т1, выпрямительных диодов VD1-VD4 и конденсатора C1;
• параметрический стабилизатор, состоящий из стабилитрона VD5, балластного резистора R1 и эмиттерного повторителя на транзисторе VT.

Исходные данные для расчета:

В качестве примера рассчитаем блок питания для выходного напряжения U_н= 14 В и максимального тока нагрузки I_max= 1 А.

Рис. 1 — Схема электрическая принципиальная блока питания

Расчет начинат с выход, т.е. сначала рассчитывают стабилизатор.

Порядок расчета

Расчет стабилизатора

1. Определите необходимое для работы стабилизатора входное напряжение U_{вх ст} при заданном выходном напряжении : U_{вх ст} = U_н + 3. Здесь число 3, характеризующая минимальное напряжение между коллектором и эмиттером транзистора, взята в расчете на использование как кремниевых, так и германиевых транзисторов.
   Если стабилизатор будет подключаться к готовому или уже рассчитанному выпрямителю, в дальнейших расчетах необходимо использовать реальное значение выпрямленного напряжения U_{вх ст} .
2. Рассчитайте максимально рассеиваемую транзистором мощность: Р_mах = 1,3I_max(U_{вх ст} — U_н),
3. По справочнику выберите регулирующий транзистор. Его предельно допустимая рассеиваемая мощность должна быть больше значения Р_max , предельно допустимое напряжение между эмиттером и коллектором — больше U_{вх ст} , а максимально допустимый ток коллектора — больше I_н .
4. Рассчитайте максимальный ток базы регулирующего транзистора: I_{б max} = I_max/h_{21Э min}, где: h_{21Э min} — минимальный коэффициент передачи тока выбранного (по справочнику) транзистора.
5. По справочнику выберите стабилитрон. Его напряжение стабилизации U_ст должно быть равно выходному напряжению стабилизатора U_н , а значение максимального тока стабилизации I_{ст max} превышать максимальный ток базы I_{б max} .
6. Рассчитайте сопротивление балластного резистора R1: R₁ = (U_{вх ст} — U_ст)/(I_{б max} + I_{ст min}), где
   R₁ — сопротивление резистора R1, Ом;
   U_ст — напряжение стабилизации стабилитрона, В;
   I_{б max} — вычисленное значение максимального тока базы транзистора, мА;
   I_{ст min} — минимальный ток стабилизации стабилитрона, указанный в справочнике (обычно 3. 5 мА).
7. Рассчитайте мощность рассеяния балластного резистора R1: P_R1 = (U_{вх ст} — U_ст) 2 /R₁.

Пример

1. Рассчитываем входное напряжение стабилизатора: U_{вх ст} = U_н + 3 = 14+3 =17 [B] .
2. Рассчитываем максимально рассеиваемую транзистором мощность: Р_mах = 1,3I_max(U_{вх ст} — U_н)= 1,3·1·(17-14) =3,9 [Вт] ,
3. По справочнику выбираем транзистор КТ817А. Его предельно допустимая рассеиваемая мощность =25 Вт, максимально допустимое (импульсное) напряжение коллектор-эмиттер , h_21э =25.
4. Рассчитываем максимальный ток базы регулирующего транзистора: I_{б max} = I_max/h_21э= 1/25 = 0,04 [А] = 40 [мА]
5. По справочнику подходит стабилитрон Д815Е с напряжением стабилизации U_{ст max} =13,3. 16,4 В и максимального тока стабилизации I_ст = 25. 550 мА.
6. Рассчитываем сопротивление балластного резистора R1: R₁ = (U_{вх ст} — U_ст)/(I_{б max} + I_{ст min}) = (17-14)/(0,04+0,025) = 46 [Ом]. Ближайшее в ряду номинальных значений сопротивлений 47 Ом.
7. Рассчитываем мощность рассеяния балластного резистора R1: P_R1 = (U_{вх ст} — U_ст) 2 /R₁ = (17-14) 2 /46 = 0,2 [Вт] . В качестве балластного резистора можно взять резистор МЛТ-0,25-47 Ом.

Расчет выпрямителя

1. Определите переменное напряжение, которое должно быть на вторичной обмотке сетевого трансформатора U₂ :
   U₂ = B·U_{вх ст} . где: В — коэффициент, зависящий от тока нагрузки, который определяют по табл. 1.

Коэффициент	Ток нагрузки, А
	0,1	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0
В	0,8	1,0	1,9	1,4	1,5	1,7
С	2,4	2,2	2,0	1,9	1,8	1,8

По току нагрузки определите максимальный ток I_{д max} , текущий через каждый диод выпрямительного моста: I_{д max} = 0,5·С·I_max, где С — коэффициент, зависящий от тока нагрузки (определяют по табл. 1).

Рассчитайте обратное напряжение, которое будет приложено к каждому диоду выпрямителя U_обр :
U_обр = 1,5 U_н.

По справочнику выберите диоды, у которых значения выпрямленного тока и допустимого обратного напряжения равны или превышают расчетные.

Определите емкость конденсатора фильтра С_ф :
, где k_п — коэффициент пульсации выпрямленного напряжения (для большинства случаев k_п = 0,01. 0,1).
Так как за выпрямителем стоит стабилизатор напряжения, можно уменьшить расчетную емкость в 5…10 раз.
Номинальное напряжение конденсатора должно быть не менее U_{вх ст} .

Пример расчета

1. Рассчитываем переменное напряжение на вторичной обмотке сетевого трансформатора. Коэффициент В=1,7 определяем по таблице 1 . U₂ = BU_н = 1,7·17 = 28,9 [B]
2. Определяем максимальный ток I_{д max} , текущий через каждый диод выпрямительного моста. Коэффициент С=1,8 определяем по таблице 1. I_{д max} = 0,5·СI_max= 0,5·1,8·1=0,9 [А] .
3. Определяем обратное напряжение U_обр , которое будет приложено к каждому диоду выпрямителя: U_обр = 1,5·U_{вх ст}= 1,5·17 = 25,5 [В] ,
4. Из справочника выбираем диод, у которого значения выпрямленного тока и допустимого обратного напряжения равны или превышают расчетные, т.е. выполняются неравенства: 25,5 < U_{обр max}, 0,9 < I_{пр max}. Этим условиям удовлетворяет диод КД204В:
   U_{обр max} = 50 В, I_{пр max} = 1 А.
5. Определяем емкость конденсатора фильтра С_ф (мкФ): ≈20000 [мкФ]. Уменьшив расчетную емкость в 5 раз получим емкость конденсатора С1=4000 мкФ. Номинальное напряжение конденсатора не менее 17 В.

Приложение 1

Номинальный ряд значений сопротивлений резисторов с точностью ±5% серии Е24:

1; 1,2; 1,5; 1,8; 2; 2,2; 2,4; 2,7; 3; 3,3; 3,6; 3,9; 4,3; 4,7; 5,1; 5,6; 6,2; 6,8; 7,5; 8,2; 9,1.

Для получения номинала эти числа могут быть умножены на 0,1; 10; 100; 1000 и т.д.

Приложение 2

Параметры стабилитронов

Тип стабилитрона	Uст , В	Iст min , мА	Iст max , мА	rд , Ом, не более
КС133А.	3. 3,7	3	81	65
КС139А	3,5. 4.3	3	70	60
КС147А	4,1. 5,2	3	58	56
КС156А	5. 6.3	3	55	46
КС168А	6,1. 7,5	3	45	28
Д808	7. 8,5	3	33	6
Д809	8. 9,5	3	29	10
Д810	9. 10,5	3	26	12
Д811	10. 12	3	23	15
Д813	11,5. 14	3	20	18
Д814А	7. 8,5	3	40	6
Д814Б	8. 9,5	3	36	10
Д814В	9. 10,5	3	32	12
Д814Г	10. 12	3	29	15
Д814Д	11,6. 14	3	24	18
Д815А	5. 6,2	50	1400	0,6
Д815Б	6,1. 7,5	50	1150	0,8
Д815В	7,4. 9,1	50	950	1
Д815Г	9. 11	25,	800	1,8
Д815Д	10,8. 13,3	25	650	2
Д815Е	13,3. 16,4	25	550	2,5
Д815Ж	16,2. 19,8	25	450	3
Д816А	19,6. 24,2	10	230	7
Д816Б	24,2. 29,5	10	180	8
Д816В	29,5. 36	10	150	10
Д816Г	35. 43	10	130	12
Д816Д	42,5. 51,5	10	110	15
Д817А	50,5. 61,5	5	90	35
Д817Б	61. 75	5	75	40
Д817В	74. 90	5	60	45
Д817Г	90. 110	5	50	50

Приложение 3

Основные параметры выпрямительных диодов

Тип диода	Iпр max , мА	Uобр max , В
Д9Б	105	10
Д9В	54	30
Д9Г, Д9Д	80	30
Д9Е	54	50
Д9Ж	38	100
Д9И, Д9К	80	30
Д9Л	38	100
КД102А	100	250
КД102Б	100	300
КД103А	100	50
КД103Б	100	50
Д104	30	100
Д104А	30	100
Д105	30	75
Д105А	30	75
КД105Б	300	400
КД105В	300	600
КД105Г	300	800
Д106	30	30
Д202	400	100
КД202А	5000	50
КД202Б	3500	50
КД202В	5000	100
КД202Г	3500	100
КД202Д	5000	200
КД202Е	3500	200
КД202Ж	5000	300
КД202И	3500	300
КД202К	5000	400
КД202Л	3500	400
КД202М	5000	500
КД202Н	3500	500

Тип диода	Iпр max , мА	Uобр max , В
Д203	400	200
КД203А	10000	600
КД203Б	5000	800
КД203В	10000	800
КД203Г	5000	1000
КД203Д	10000	1000
Д204	400	300
КД204А	400	400
КД204В	1000	50
Д205	400	400
КД205К	700	100
Д206	100	100
Д207	100	200
Д208	100	300
Д209	100	400
КД209А	700	400
Д210	100	500
Д211	100	600
Д220	50	50
Д220А	50	70
Д220Б	50	100
Д226Б	300	400
Д226В	300	300
Д226Г	300	200
Д226Д	300	100
Д229В	400	100
Д229Е	400	400
Д237А	300	200
Д237Е	400	200
Д302	1000	200
Д303	3000	150
Д304	5000	100
Д305	10000	50
Д242Б	5000	100
Д243Б	5000	200
Д245Б	5000	300

© Арасланов Марсель. ЦДЮТТ. 2021