Для регулировки ограничения тока нагрузки используется компаратор, один вход которого подключить к нагрузке, другой к опорному регулируемому делителю напряжения (рисунок 4.5). В качестве компаратора выбирается счетверенный операционный усилитель КР1401УД2 с параметрами:
напряжение питания, В +3…+32
входной ток, нА 5
коэффициент усиления, дБ 100
потребляемая мощность, мВт 21.
Рисунок 4.5 - Регулируемый стабилизатор напряжения с ограничением тока
Выбирается диод VD1из условий:
максимальный прямой ток
,
где Iоу -выходной ток операционного усилителя, задется Iоу = 20мА
Кз - коэффициент запаса, Кз = 1.2
максимальное обратное напряжение
,
где Uвых.макс. - максимальное выходное напряжение
Выбирается КД510А с параметрами:
максимальный прямой ток Iпр, А………………………….……0.2;
максимальное обратное напряжение Uоб, В……… ……….….50;
прямое падение напряжение Uпр, В……………………… ……1.1.
Светодиод
VD
2 АЛ307АМ с параметрами
максимальный прямой ток Iпр, мА……………………… ……25;
максимальное обратное напряжение Uоб, В……… ……… ….2;
прямое падение напряжение Uпр, В……………………… … 2.0.
Задается ток светодиода Iсв = 5мА, тогда сопротивление резистора Rсв равняется.
,
где Uвых.оу. - выходное напряжение операционного усилителя,
Uвых.оу. =-12В
Uвых.мин. - минимальное выходное напряжение
Uпр - прямое падение напряжение на светодиоде
Выбирается типовое значения сопротивления Rсв = 2.2кОм.
В момент, когда на входы усилителя поступают одинаковые напряжения на его выходе появляется напряжение -12В. И начинается разряд конденсатора С2, через резистор Rн.
,
где Uпр.VD1 - прямое падение напряжение на диоде VD1
Выбирается типовое значения сопротивления Rн = 430 Ом.
Принимается сопротивление резистора Rш = 0.1Ом.
Задается максимальный ток делителя напряжения Iд = 4мкА, тогда
,
где Uвр - напряжение между выходом и входом регулировки, всегда фиксировано Uвр = 1.25В
Выбирается типовое значения сопротивления Rд2 = 330 кОм.
4.4.7
При нулевом токе нагрузки и нулевом сопротивлении Rд2 напряжение на инвертирующем входе напряжение равно напряжению на выходе. При максимальном сопротивлении Rд2 напряжение на инвертирующем входе
,
где Iн - ток нагрузки
для Uвых = 9В, и Iн = 8А
Выбирается типовое значения сопротивления Rд1 = 620 кОм.
Рассчитываются сопротивления Для градуировки шкалы ограничения тока. Расчет производится при помощи программы Mathcad.
Текст программы
Конденсаторы С2 и Сф, необходимы для дополнительного подавления пульсаций. Используются типовые для данного стабилизатора Сф = С2 = 10мФ.
Так как операционный усилитель используется в качестве компаратора, вводится дополнительная частотная коррекция. Конденсатор Сос=75пФ. А для уменьшения шумов, возникающих при вращении резистора Rд1, параллельно ему подключается емкость C1 = 100пФ.
Советуем почитать:
Расчёт частотозадающих элементов принципиальной схемы передатчика радиолюбительского маячка В настоящей курсовой работе были приобретены умения и навыки расчёты частотозадающих элементов принципиальной схемы автогенератора, транзисторного усилителя мощности, схемы сложного вых ...
Разработка делителя мощности на микрополосковой линии В настоящее время область применения радиоэлектронных средств расширяется, комплексы радиосистем становятся все более сложными, это полностью относится и к радиотехнике СВЧ диапазона. В ...
Источники питания электронных устройств Применение различного рода электронных устройств для управления производственными процессами подразумевает использование электрической энергии определенного вида для их питания (постоян ...