Защита нагрузки от перенапряжения
В случае выхода транзистора VT1 из строя на нагрузку попадает полное напряжение питания, что может вывести нагрузку из строя. Необходима схема защиты нагрузки от возможного перенапряжения. В таких случаях используются быстродействующие электронные схемы защиты (рисунок 6).
Состоит из тиристора VS5, стабилитрона VD4 и двух резисторов. В исходном состоянии тиристор VS5 закрыт, его управляющий вход подключен к катоду через сопротивление R2. Стабилитрон VD4 также закрыт его напряжение включения на 10% больше напряжения нагрузки. Как только напряжение на нагрузке увеличивается по каким-либо причинам, стабилитрон VD4 открывается, открывается тиристор и закорачивает выходную цепь стабилизатора. После этого сгорает плавкий предохранитель FU.
Стабилитрон VD4 выбирается на напряжение включения на 10% больше напряжения нагрузки. Сопротивление R2 ограничивает ток стабилитрона на уровне 5 – 10 мА. Из таблицы 2 выберем стабилитрон КС213Б. А также выберем резистор с сопротивлением 7В/5мА=1,4 кОм. Мощность рассеяния на резисторе равен 35мВт, тип.
| + С2 |
| С1 |
| + |
| FU |
| R3 |
| VD8 |
| VD7 |
| VD6 |
| R2 |
| VS5 |
| RH |
| VT1 |
| UИ |
| VD4 |
| Рисунок 7. Схема защиты и индикации |
| R4 |
| Ст |
| R5 |
Сопротивление R3 ограничивает ток анода тиристора. Выбираем его исходя из допустимого тока тиристора, который равен 670 Ом.
Индикация состояния стабилизатора
Индикация состояния стабилизатора осуществляется с помощью светодиодов. Нормальное состояние принято индицировать зеленым цветом, критическое состояние – красным. В нормальном состоянии тиристор закрыт и напряжение на аноде равно напряжению на нагрузке. Светодиод VD6 (СИД) светится. Сопротивление R4 = . Вычисляется мощность рассеяния на резисторе, выбирается его тип.
Индикация состояния перегрузки стабилизатора осуществляется с помощью СИД VD8. В исходном состоянии диод не светится, т.к. напряжение ограничено стабилитроном VD7. Напряжение включения стабилитрона выбирается на 10% больше максимального напряжения UКЭ транзистора VT1. Получим 18.8 В Расчет сопротивления R5 выберем резистор с сопротивлением 1,2В/5мА=240 Ом.
СИД выбирается с красным свечением.
Ток этой цепи удерживает тиристор в открытом состоянии.
Плавкий предохранитель FU выбирается на такой ток, чтобы он сработал при допустимом токе тиристора равным 100 мА.
Для устранения низкочастотных и высокочастотных помех на выходе стабилизатора параллельно нагрузке включаются емкости С1 = 0,1 мкФ и
С2 = 10 ÷ 20 мкФ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В процессе выполнения курсовой работы успешно были достигнуты поставленные цели, рассмотренные основные понятия, касающиеся устройств в системах связи.
Также было рассчитаны устройства, применяемые в системах связи. Были расширены умения по использованию справочными данными, а также закрепилены знания, полученные при изучении теоретической части дисциплины в частности, применения полупроводниковых диодов и транзисторов, рассчитывать параметры этих устройств, и элементов входящих в их состав.
Поскольку все поставленные цели успешно достигнуты, а необходимые для работы навыки успешно усвоены, необходимые расчеты выполнены можно считать курсовую работу выполненной.
Литература
1. Тырышкин И.С. Физические основы полупроводниковой электроники. М.: Высш.шк. 2000.
2. Лачин В. И. Электроника: учеб. пособие / В. И. Лачин, Н. С. Савёлов.
- Ростов-на-Дону: изд-во "Феникс" 2007.
3. Гусев В. Г., Гусев Ю. М. Электроника и микропроцессорная техника: Учеб. пособие для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 2002. 622 с.
4. Воробьёв Н. И. Проектирование электронных устройств: Учеб. пособие для вузов. М.: Высш. шк., 1989. 223 с.
5. Шустов М.А. Практическая схемотехника. Источники питания и стабилизаторы. – М. : Издательский дом «Додэка – ХХI», «Альтекс», 2007.
6. Матвиенко В.А. Характеристики и параметры полупроводниковых приборов. Учеб. пособие. – Екатеринбург: УрТИСИ ГОУ ВПО «СибГУТИ», 2007.
7. Молокова Г.Ф. Основные требования к оформлению дипломного проекта : Методические указания. – Екатеринбург: УрТИСИ ГОУ ВПО
«СибГУТИ», 2005.
8. Полупроводниковые приборы. Транзисторы средней и большой мощности: Справочник / А. А. Зайцев, А. И. Миркин, В. В. Мокряков и др.; Под ред. А. В. Голомедова. М.: Радио и связь, 1989. 640 с.