Выбор конденсаторов
Выбор полупроводниковых диодов
Основными исходными параметрами, по которым производится выбор диодов, являются среднее значение анодного тока Ia и амплитудное значение обратного напряжения Uam. Определив расчетом эти величины, по справочнику выбирают тип вентиля, для которого выполняются условия
Ia макс доп ³ Ia ,
Ua макс доп ³ Uam,
где Ia макс доп – максимально допустимое среднее значение анодного тока вентиля данного типа;
Ua макс доп -максимально допустимое амплитудное значение обратного напряжения для вентиля данного типа.
В необходимых случаях следует учитывать влияние повышенной температуры окружающей среды, что обычно снижает допустимое обратное напряжение. Необходимые данные для учета влияния температуры приводятся в справочном листке на вентиль.
Большинство современных типов диодов изготавливается на основе германиевых и кремниевых кристаллов. При решении вопроса о выборе исходного материала следует иметь в виду, что кремниевые диоды могут работать при более высоких температурах, чем германиевые, и имеют значительно меньшую величину обратного тока.
Преимуществом германиевых вентилей следует считать меньшую величину прямого падения напряжения, что повышает к.п.д. выпрямителя, и несколько меньшую стоимость по сравнению с кремниевым.
При выборе мощных вентилей следует обращать внимание на условия их охлаждения. Способы охлаждения предусматриваются техническими условиями на вентили и весьма сильно влияют на допустимую величину анодного тока вентиля.
Пример. Для установки в выпрямительном блоке требуется выбрать полупроводниковый диод. Расчетом установлено, что при работе устройства максимальные электрические нагрузки на диод составят:
Ia = 4.8 А;
Uam = 375 В.
Пользуясь справочником [2] , для установки в схему выбираем диод типа КД203А со следующими основными параметрами:
Iа макс доп = 10 А;
Uа макс доп = 600 В.
Примечание. Выбранный диод имеет избыточный запас по допустимому прямому току Iа. Однако ближайший меньший номинал анодного тока составляет 5 А (диоды типа КД202). Такие диоды, хотя и способны работать в данной схеме, однако не обеспечивают достаточного запаса по току, поэтому их применение не может быть рекомендовано.
Выбор транзисторов
При выборе транзисторов учитываются три основные параметра: амплитудное значение тока коллектора Iкm, амплитудное значение напряжения коллектор-эмиттер или коллектор-база Uкэm (Uкбm), средняя мощность, выделяемая на коллекторе Рк. Пользуясь справочником, выбираем такой тип транзистора, для которого:
Iк макс доп ³ Iкm;
Uкэ макс доп³Uкэ m;
Рк макс доп³Рк,
где Iк макс доп - максимально допустимое значение коллекторного тока;
Uк макс доп - максимально допустимое значение напряжения коллектор-эмиттер;
Рк макс доп - максимально допустимое среднее значение мощности, рассеиваемой на коллекторе.
Температура окружающей среды при выборе транзисторов оказывает влияние на максимально допустимое напряжение и максимально допустимую мощность. При выборе материала транзистора следует учитывать те же особенности, что и при выборе диодов.
Частотные свойства транзисторов, предназначенных для работы в устройствах судовой автоматики, не имеют существенного значения, поскольку инерционность транзисторов заведомо пренебрежимо мала по сравнению с инерционностью других элементов, входящих в систему регулирования. Поэтому, как правило, в усилителях и других электронных элементах автоматики применяются транзисторы, принадлежащие к группе низкочастотных.
Особое внимание следует обратить на то, что транзисторы делятся на два типа: прп и рпр. При этом очевидно, что если схема рассчитана на транзистор, например рпр типа, то установка в данную схему транзистора прп совершенно невозможна, хотя бы он и имел все численные параметры, удовлетворяющие поставленным условиям. В некоторых случаях, однако, затруднения подобного рода могут быть преодолены незначительной перестройкой структуры схемы так, что она становится пригодной для использования транзисторов другого типа.
При выборе мощных транзисторов часто возникает вопрос о способе отвода тепла, выделяемого на коллекторном переходе транзистора, Обычно этот вопрос решается установкой транзистора на теплоотводящий радиатор. Необходимая величина площади радиатора в этом случае может быть определена с помощью специальных таблиц.
Пример. Для установки в схему усилителя мощности требуется подобрать транзистор рпр типа, способный работать в следующем режиме:
I кm = 2.5 A;
Uкэ m = 30 В;
Рк = 2.5 В.
Пользуясь справочником [2] , выбираем для установки транзистор типа ГТ703Д, имеющий следующие основные параметры:
Iк макс доп = 3.5 А;
Uкэ макс доп = 40 В;
Рк макс доп = 15 В (с теплоотводом).
Выбор резистора
Для правильного выбора резистора необходимо знать величину его сопротивления R, рассеиваемую мощность РР и дополнительные условия эксплуатации. Этими дополнительными условиями в основном определяется выбор типа резистора. Для изделий общепромышленного назначения наиболее часто применяются резисторы типов ВС и МЛТ.
После выбора типа резистора на шкале номинальных мощностей выбирается мощность резистора. Например, для названных типов резисторов шкала номинальных мощностей выглядит следующим образом:
Рном= 0.125 Вт; 0.25 Вт; 0.5 Вт; 1.0 Вт; 2.0 Вт; 5.0 Вт; 10.0 Вт, (последние два значения только для резисторов типа ВС).
При выборе мощности резистора должно выполняться условие:
Рном > Рр.
Номинальное значение сопротивления резистора выбирается наиболее близким к расчетному по шкале номинальных величин постоянных сопротивлений с учетом допустимого разброса. Резисторы названных типов выпускаются со следующими значениями допустимых отклонений сопротивления от номинального значения: +5%; +10%; +20%. С целью снижения стоимости аппаратуры следует стремиться выбирать резисторы с наибольшим разбросом, допустимым по условиям работы схемы.
При выборе номинала следует убедиться, что необходимый номинал находится внутри пределов, предусмотренных для данного типа резистора. Например, резисторы типа ВС-0.25 имеют номинальные значения в пределах от 27 Ом до 5.1 мОм, резисторы типа ВС-2 – от 47 Ом до 10 мОм и т.д.
Пример. Для установки в цепи смещения транзисторного каскада требуется подобрать резистор, имеющий сопротивление 3510 Ом; расчетное значение тока, протекающего через резистор, равно 5.4 мА.
Выбираем тип резистора МЛТ. Определяем мощность, выделяемую в резисторе.
Рр = I 2 R = (5.4∙10-3 ) 2 ∙3510 = 0.092 Вт.
Выбираем номинальное значение мощности резистора.
Рном = 0.125 Вт.
Учитывая, что величина сопротивления данного резистора определяет режим работы транзистора и должна по возможности близко соответствовать расчетной, выбираем минимальную величину допуска DR = ±0.5 %.
По справочной таблице [4] убеждаемся, что необходимая нам величина сопротивления находится внутри диапазона сопротивлений, на которые изготавливается выбранный нами тип резистора.
По шкале номинальных значений выбираем ближайшую величину сопротивления
Rном = 3.6 кОм.
Таким образом, нами выбран резистор МЛТ – 0.125 ± 5% 3.6 кОм.
Выбор конденсаторов
При выборе конденсаторов основными критериями являются расчетные значения емкости С и максимального напряжения Um , а также род тока в цепи, где будет установлен конденсатор. Кроме этого учитываются и другие условия эксплуатации (частота переменного тока, температура окружающей среды и т.д.). В устройствах судовой автоматики наиболее часто применяются металлобумажные конденсаторы различных типов (МБГ, ОМБГ, МБГО, МБМ, МБГЧ и др.) и электролитические конденсаторы.
Металлобумажные конденсаторы используются для работы в целях постоянного, пульсирующего и переменного (только МБГЧ) напряжения, электролитические – только в цепях постоянного напряжения с невысоким уровнем пульсации. Преимущество электролитических конденсаторов – малые габариты по сравнению с металлобумажными, основной недостаток – нестабильность параметров и пониженный срок службы.
Типы конденсаторов различаются между собой номинальными рядами емкостей, номинальными рядами рабочих напряжений, вариантами конструктивных исполнений.
Выбор номинальных значений напряжения и емкости, а также конструктивного исполнения производят после определения типа конденсатора и только по таблицам, относящимся к конденсаторам данного типа.
Пример. Требуется подобрать конденсатор для установки в эмиттерной цепи усилителя. Расчетное значение емкости конденсатора 124 мкФ, напряжение на конденсаторе 4.8 В.
Дата добавления: 2021-07-22; просмотров: 317;