dinu andrei grupa 8414 proiect ea ii

8/12/2019 Dinu Andrei Grupa 8414 Proiect EA II

1/41

Proiect

EA II

Student: Dinu Andrei

Grupa: 8414

Profesor ndrumtor:As.dr.ing Iordache Valentin


2/41

CUPRINS:

1. Tema proiectului

2. Sursa de alimentare nestabilizat

2.1 Etajul de redresare i filtrul de netezire2.2 Transformatorul2.3 Surs de alimentare stabilizat, cu componente discrete2.4 Stabilizator cu reacie cu tranzistor serie2.5 Alegerea amplificatorului operaional2.6 Alegerea tranzistorului

2.7 Alegerea diodei zener

2.8 Calculul rezistenelor2.9 Radiatorul

2.10 Elemente de protecie3 Surs de alimentare stabilizat cu LM7233.1 LM723

3.2 Schema electrica pentru tensiunea de ieire Vs maxde 12,5V

3.3 Calculul componentelor

3.4 Funcionarea circuitului4. Sursa de alimentare stabilizat n comutaie4.1 Parametrii4.2 Graficul randament vs. Amprent vs. Cost4.3 Schema electric4.4 Grafice eficien4.5 Graficeputerea de ieire i puterea maxim disipat4.6 Tabelul cu parametrii de funcionare4.7 Tabelul cu lista de componente

4.8 TPS542941/1

4.8.1 Schema bloc4.8.2 Cablajul

5. Bibliografie


3/41

1.Tema proiectului de Electroalimentare:S se proiecteze trei surse stabilizate de tensiune continu,

conform cerinelor urmtoare:o surs stabilizat cu componente discrete, n configuraie serie;o surs stabilizat cu circuit integrat specializat, LM723; o surs stabilizat cu circuit integrat specializat, n comutaie

(conform temei individuale).Parametrii de pornire pentru calculul surselor vor fi urmtorii:

se consider Z, ziua naterii i L, luna naterii studentului.alimentare monofazat, cu frecvena de 50 Hz, cu tensiune sinusoidalcu valoare nominal de 220V, avnd variaii admise de -15%10% dinvaloarea nominal; pentru sursa cu componente discrete: tensiunea deieire U0, curentul de ieire I0se vor calcula dup formula:

U0= 14.5 [V]I0= 75 [mA]

pentru sursa cu circuit integrat LM723: tensiunea de ieire VS Max,curentul de ieire I

S Maxse vor calcula dup formula:

VS Max= 14,5 [V]IS Max= 75 [mA]

n funcie de valorile VS Maxi IS Maxse va alege una din schemeledin figurile 3.3, 3.4 sau 3.5. pentru sursa cu circuit integrat ncomutaie:

VinMax= 14,5 [V]VinMin= 11 [V]Vout= 4,8 [V]Iout= 1,41 [A]


4/41

sursele vor fi protejate la supratensiuni i/sau supracureni;temperatura mediului ambiant: 30C

2.Sursa de alimentare nestabilizat

2.1Etajul de redresare i filtrul de netezireSe va folosi un etaj de redresare dubl alternan n punte cu filtru

capacitiv. Filtrul de netezire capacitiv este suficient deoarece dupacesta urmeaz un stabilizator de tensiune.

Filtrarea capacitiv const n conectarea unui condensator C nparalel, pe ieirea redresorului, cu respectarea polaritii n cazul

condensatoarelor polarizate (electrolitice). Condensatorul se va ncrcape poriunea cresctoare a semialternanei, pe poriuneadescresctoare fiind cel care furnizeaz curentul de sarcin. Tensiuneape acesta se reface pe poriunea cresctoare a urmtoareisemialternane. Aceast variaie a tensiunii se numete riplu (UZ) idepinde de mrimea condensatorului i de mrimea curentului folositde sarcin.

Forma tensiunii de la ieire, cu i fr filtru de netezire, este

ilustrat n figura urmtoare:


5/41

O particularitate important a filtrrii capacitive const n

faptul c, n absena consumatorului (cu ieirea n gol), tensiunea deieire este egal cu valoarea de vrf a pulsurilor, depind astfel de ori valoarea eficace a tensiunii alternative care se redreseaz. Deexemplu, dac transformatorul furnizeaz n secundar o tensiune de

10V (valoare eficace), valoarea de vrf a pulsurilor este de , neglijndu-se cderile pe diode. Prin filtrare capacitiv,tensiunea n gol la ieirea redresorului va fi, deci, de cca. 14V.

Tensiunea minim de la ieirea redresorului cu filtru de netezirese alege astfel nct sa fie mai mare dect suma dintre tensiunea deieire U0i cderile de tensiune pe celelalte blocuri nseriate ntre filtrulde netezire si ieirea stabilizatorului (de exemplu Elementul RegulatorSerie). Deci:

Se consider valoarea riplului: 2.4166667Rezult c valoarea de vrf a tensiunii redresate va fi:

Tensiunea n secundar va trebui ns s fie mai mare, datoritpierderii pe cele dou diode prin care circul curentul. Tensiunea dedeschidere a unei diode cu siliciu (n mod normal 0,6...0,7V) se apropiede 1V la cureni mari.

Deci tensiunea efectiv n secundar va avea valoarea de vrf:


6/41

= 14Puntea redresoare conine diode identice. Acestea sunt alese n

funcie de curentul care trece prin ele, i anume I0, precum i detensiunea invers maxim, VRRM (se poate aproxima cu valoareatensiunii US).

Pentru ca n timp de o semiperioad (t= 10ms) condensatorul sse descarce cu U = UZsub un curent I0, capacitatea acestuia trebuie saib valoarea:

[

](se alege C=470

[

]- valoare

standard)

Tensiunea maxim pe care trebuie s o suporte condensatorultrebuie s fie mai mare dect Ured.


7/41

2.2 Transformatorul

Datele de pornire cunoscute pentru calculul transformatorului dereea sunt:

.

Puterea total n secundar va fi: []unde 1,1 i 1,2 sunt coeficieni de siguran ai tensiunii de ieire i airedresrii.

Puterea total n primar va fi: []unde PFe = 0,035 reprezint pierderile n miezul magnetic, iar P Cu =

0,045 reprezint pierderile n conductoarele de cupru.Calculul ariei seciunii miezului se face pentru frecvena f = 50Hzdup formula:

[]unde valori mai reduse ale coeficientului se adopt pentru puteri maimici (de ordinul civa wai).

Numrul de spire pe volt (necesar pentru a se obine cu otensiune de 1V, o anumit inducie maxim B) pentru nfurareaprimar se calculeaz dup formula:

unde inducia magnetic B = 1,2T (recomandndu-se valoareasuperioar pentru puteri mai mici).

Numrul de spire pe volt pentru nfurarea secundar secalculeaz dup formula:

Numrul de spire n nfurarea primar va fi:


8/41

Numrul de spire n nfurarea primar va fi: Diametrul conductoarelor de bobinaj se calculeaz dup formula,

alegndu-se valori standardizate, prin rotunjire superioar fa devaloarea rezultat din calcul:

[] i []

unde este densitatea de curent admisibil a conductoarelorde cupru.


9/41


10/41

Se alege un transformator cu tole de tip E+I.

Se determin dimensiunea tolelor, alegndu-se valoristandardizate, prin rotunjire superioar fa de valoarea rezultat dincalcul, dup formula: []Se determin grosimea pachetului de tole:

[]

Se verific dac bobinajele ncap n fereastra transformatorului,prin verificarea factorului de umplere:

Dac Fu< 0,3 (rmne spaiu nefolosit n fereastr) se pot micora

SFesau a.Dac Fu> 0,41(bobinajul nu ncape n fereastr) se cresc mrimile

SFesau B.

Se alege grosimea tolei g = 0,35mm i rezult numrul de tole:

=


11/41

2.3 Surs de alimentare stabilizat, cu componentediscrete

2.4 Stabilizator parametric cu tranzistor serie

Stabilizatoarele de tensiune controleaz i regleaz n modcontinuu nivelul tensiunii de ieire. Componenta principal esteelementul regulator serie (ERS) care este elementul de execuie alschemei. Este format dintr-un tranzistor sau grup de tranzistoarebipolare i are urmtoarele roluri:

- menine tensiunea de ieire la nivelul specificat, sub controlulamplificatorului de eroare;

- furnizeaz curentul de ieire;- reduce sau blocheaz curentul la ieire la acionarea circuitelor

de protecie;- micoreaz rezistena serie a stabilizatorului.

Pentru configuraia serie se folosete un tranzistor bipolar n serie

cu sarcina, cu rolul de a amplifica curentul furnizat de un stabilizatorparametric simplu, realizat de obicei cu o diod zener. Funcionareaunui stabilizator parametric se bazeaz pe capacitatea diodei Zener dea menine tensiunea constant la bornele sale ntr-un domeniu dat(numit domeniu de stabilizare). Performanele de stabilizare a tensiuniide ieire, asigurate de un astfel de stabilizator, sunt strict determinatede caracteristica tensiune-curent a diodei folosite.


12/41

Rezistena RB are rol de limitare a curentului prin dioda zener

(rezisten de balast) i de polarizare a bazei tranzistorului.2.3 Stabilizator cu reacie cu tranzistor serie

Stabilizatorul cu reacie se bazeaz pe utilizarea unei scheme deamplificator cu reacie negativ. n acest caz tensiunea de ieire semenine constant printr-un proces de reglare automat la caretensiunea de ieire sau o fraciune din ea se compar cu o tensiune dereferin. Semnalul diferen, numit i de eroare, este amplificat icomand elementul regulator serie pentru a restabili valoarea prescrisa tensiunii de ieire.

Stabilizatoarele de tensiune realizate cu amplificatoare

operaionale (AO) sunt stabilizatoare cu componente discrete la care caamplificator de eroare se folosete un amplificator operaional nconfiguraie ne-inversoare. Pe intrarea ne-inversoare se aplictensiunea de referin, obinut de la un stabilizator parametric, iar peintrarea inversoare se aplic o fraciune din tensiunea stabilizat,obinut de la un divizor al tensiunii de ieire. AO avnd amplificarea nbucl deschis foarte mare, lucreaz astfel nct potenialul borneiinversoare s fie mereu egal cu cel al bornei ne-inversoare. Orice

abatere a tensiunii de ieire care determin o dereglare a acesteiegaliti nseamn apariia unei tensiuni difereniale, de o anumitpolaritate, n funcie de sensul de variaie a tensiunii de ieire (creteresau micorare).


13/41

De exemplu, o scdere a tensiunii de ieire determin apariia

unei tensiuni difereniale pozitive, care nseamn o cretere a

curentului de ieire al AO, fa de situaia anterioar modificriitensiunii de ieire. In acest fel crete i intensitatea curentului decomand n baza tranzistorului regulator. Ca urmare tensiuneacolector-emitor a acestuia scade iar tensiunea de ieire revine lavaloarea U0.

2.5 Alegerea amplificatorului operaional

Amplificatorul operaional este unul de uz general i se va alegeastfel nct s poat fi alimentat cu tensiunea UC min de la intrareastabilizatorului.

2.6 Alegerea tranzistorului

Cderea de tensiune pe tranzistor ntre colector i emitor, atuncicnd acesta se afl n saturaie se va considera a fi

. Prin urmare, innd cont de variaiile tensiunii de reea sedetermin: [] = 18.25 [V]


14/41

Pentru a putea alege tranzistorul din componena elementuluiregulator serie avem nevoie de trei parametri:

[]

= 75 [mA] []


15/41

Considerand acesti parametri am ales tranzistorul BD677


16/41

2.7 Alegerea diodei zener

Pentru acest tip de stabilizator, valoarea tensiunii de stabilizare adiodei zener se alege astfel nct s fie mai mic dect tensiunea de

ieire U0.Diodele Zener cu tensiuni sub 5 V, au un coeficient de variaie al

tensiunii cu temperatura, de valoare negativ, iar cele peste 6 V, aucoeficient pozitiv. Prin urmare, dac este posibil, pentru a obine ostabilitate mai bun a tensiunii cu temperatura, se va alege o diodzener n plaja de tensiuni 5...6V.

Dioda zener pe care am ales-o este PL5V1Z,avand urmatoriiparametrii:

Vmin= 4.8 [V] Vmax= 5.4 [V] Imin= 100 [mA] Imax= 230 [mA]PD= 1,17 [W] Uz=5.1 [V]

2.8 Calculul rezistenelor

Rezistena R1 are rol de limitare a curentului prin dioda zener

(rezisten de balast). Valoarea ei se calculeaz cu urmtoarea formul(considernd curentul absorbit de intrarea ne-inversoare ca fiindneglijabil): alegem unde IZm = 0,2[A] este curentul minim prin dioda zener (din foaia decatalog).


17/41

Se calculeaz curentul maxim prin diod i puterea maximdisipat de aceasta, atunci cnd tensiunea de la intrare are valoareamaxim:

[] [],unde IZM este curentul maxim prin diod, Pmax este puterea

maxim pe diod, acestea gsindu-se n foaia de catalog a acesteia.Dac cel puin una din condiii nu este verificat se alege o diod zenerde putere mai mare i se refac calculele anterioare.

Condiia de echilibru a stabilizatorului, cnd tensiunea de ieireare valoarea U0este: =5.1

Tensiunea pe intrarea ne-inversoare este , iar tensiuneape intrarea inversoare este tensiunea de pe rezistena R3 cese obine

din formula divizorului de tensiune: Rezult, deci:

( )


18/41

Se consider curentul prin divizorul de tensiune ca fiind ,ce traverseaz ambele rezistene (curentul absorbit de intrareainversoare este neglijabil). Rezult, astfel:

Din cele dou relaii se determin valorile rezistenelor rezultate

din calcule dar si cele standard: R2=1100011ki R3=68006.8k.


19/41

2.9 Radiatorul

Radiatorul are rolul de a disipa cldura disipat de elementul

regulator serie. Circuitul termic al puterii disipate de tranzistor, de lanivelul jonciunii i pn cnd cldura este degajat n mediul ambianteste reprezentat n figura de mai jos.

Parametrii principali care influeneaz transferul de cldur sunt:Rth j-c: rezistena termicde transfer ntre jonciune i capsul.

Rth c-r: rezistena termic de transfer ntre capsul i radiator.Rth r-a: rezistena termic de transfer ntre radiator i mediul

ambiant.Rth j-a: rezistena termic de transfer ntre jonciune i mediul

ambiant.PDmax este puterea maxim disipat de tranzistorul de putere al

ERS.Se va folosi un radiator din tabl de aluminiu de grosime d

(1...10mm).TJmax(temperatura maxim a jonciunii) i Rth j-c = 3.13 se vor gsi

n foaia de catalog a tranzistorului de putere ales.Temperatura mediului ambiant va fi ntre 15...30C.


20/41

= =2.36Aria radiatorului se afl din formula:

[]unde m=0,85este un coeficient de culoare i poziie a radiatorului, iar este conductivitatea termic (210W/C pentru aluminiu i 280W/Cpentru cupru).

Coeficientul m se alege din urmtorul tabel:Poziie: Orizontal VerticalCuloare: natural neagr natural neagrm 1 0,5 0,85 0,43

n funcie de tipul capsulei tranzistorului de putere din ERS se vadetermina aria suprafeei de contact dintre capsul i radiator (AC) nmm2.


21/41

2.10 Elemente de protecie

Protecia la supracureni

Este realizat prin intermediul siguranelor fuzibile F1, F2, F3i F4.Dac aparatul lucreaz cu conductor de mpmntare se vor

amplasa sigurane pe ambele fire de alimentare. F1i F2sunt conectaten primarul transformatorului i au valoarea de 1,5Ip, unde Ip estecurentul nominal din primarul transformatorului.

F3 protejeaz la supracurent toate elementele conectate n

secundarul transformatorului. Valoarea ei va fi de 1,5I0. Siguranele vorfi de tip lent.

F4 este o siguran ultrarapid inserat pentru a decuplaalimentarea stabilizatorului n cazul n care este acionat protecia cutiristor. Valoarea ei va fi de 1,5I0.

F1i F2=1,5Ip= 1,5= 0.015 [A]

F3=1,5I0 =1,50,075= 0.1125[A]

F4=1,5I0 =1,50,075= 0.1125[A]

Protecia la supratensiune


22/41

Se realizeaz pentru intrare i pentru ieire, iar supratensiunile cepot apare pot fi de durat, sau scurte (impuls).

Protecia la impulsuri scurte pe intrare se face cu filtrul R4C2.Dioda D6protejeaz la tensiuni inverse ce pot apare la nserierea

mai multor surse, sau datorit unor sarcini inductive.Condensatoarele C4 i C5 absorb supratensiuni n impuls i

micoreaz impedana de ieire a sursei. Pentru frecvene joase i mediiprotecia este asigurat de condensatorul electrolitic, iar la frecvene

nalte, protecia este asigurat de cel ceramic.Protecia la supratensiuni n regim permanent se face prin

scurtcircuitare i este asigurat de tiristorul Th. La apariia uneisupratensiuni pe ieire, dioda D

7din ieirea stabilizatorului se deschide

i amorseaz tiristorul, scurtcircuitnd punctul de intrare n stabilizatori distrugnd fuzibilul F4datorit supracurentului produs. Amorsarea laimpulsuri foarte scurte de tensiune a tiristorului este mpiedicat defiltrul R5C3.

Condiiile pentru alegerea tiristorului sunt:

{ Avand in vedere parametrii mai sus calculati voi alege tiristorulT6F-1P, ce are ca si parametrii: UAK=100 [V] IA=6 [A] VGT= 2 [V]

Dup alegerea tiristorului se gsi n foaia de catalog a acestuiavaloarea tensiunii de amorsare VGT. n funcie de aceasta se va alegedioda zener:

15 [V]

Am ales D7-> MTZJ24D


23/41

Filtrul R4C2va avea valorile:R4= 47 []C2= 100 [nF]

Filtrul R5C3va avea valorile:

R5= 220 []C3= 100 *F+

Dioda D6se alege astfel nct VRRM> U0i ID> I0.Am ales D6-> DL 4150 avand VRRM=50 [V] > 17,6 [V] si ID=200 [mA]

> 75 [mA]Condensatorul C4este de 470 *F+.Condensatorul C5este de 0,1 *F+.


24/41

Surs de alimentare stabilizat cu LM723

3.1 LM723:

Regulatorul de tip 723 a fost primul circuit integrat analogic(liniar) destinat stabilizatoarelor de tensiune.

Cu ajutorul circuitului integrat LM723 se pot realiza stabilizatoarede putere mic fr alt tranzistor extern sau de putere medie.Folosireatranzistorului extern este obligatorie pentru un curent de sarcin maimare de cca 800mA,(curentul maxim al circuitului integrat fiind de150mA).Totui i n cazul curenilor de sarcin mai mici dect acesta,

este necesar s se calculeze puterea disipat n situaia cea maidefavorabil pe circuitul integrat, pentru a se stabili dac el se poateutiliza fr tranzistor extern.

Mrimile limit i caracteristice principale ale acestuia sunt :-tensiunea maxima de intrare (ntre V i mas): ViMAX=40V-tensiunea minim de intrare: Vimin=9,5V-tensiunea maxim ntre intrrile amplificatorului si mas: 2V-tensiunea maxim ntre intrrile amplificatorului si mas: 7V

-tensiunea diodei Zener (numai la capsula TO-116): 7,3+0,4V-curentul maxim de ieire : IsMAX=150mA-curent maxim de incrcare a ieirii de referint: 15mA-temperatura maxim a jonciunilor: tjMAX=150C-rezistena termic jonciune-mediu ambiant: Rthja=200C/W

pentru capsula TO-116 i 155C/W pentru capsula TO-100-puterea dispat maxim la temperatura mediului de 20C:

PdMAX25=625mW, pentru capsula TO-116 i800mW pentru capsula TO-

100-tensiunea de referin Vref=7,15+0,2V-gama temperaturii mediului pentru funcionarea normal: -

55...+125C


25/41

-curentul consumat fr sarcin: la tamb=25C:


26/41

3.2 Schema electrica pentru tensiunea de ieire Vs maxde 12,5V


27/41

3.3 Calculul componentelor:

ncepem prin calcularea valorii tensiunii minime redresate :Vrmin=Vsmax+VCEis+v0rm+Vpi0+(0,8...1) = 18,35 [V],unde:- VCEistensiunea la limita de saturaie a tranzisotrlui compus, T14-

T15, din circuitul integrat, (care reprezint o conexiune Darlington):VCEIs=VCEIs 14+ VBE 15 max 1,6[V]-v0rm se apreciaz intre 0,1..0,2*V+ pentru acest stabilizator de

curent redus (< 100mA)-Vpi0 este o valoare acoperitoare a cderii de tensiune pe

rezistenade protecie Rpn cazul unei limitri simple de curent.Dac V

s

sau Vsmaxeste ridicat sau curentul Ismax > 50mA atunci in locul valorii de0,6*V+ se va alege una din intervalul (0,8..1,2*V+) asta nseamna cvaloarea lui Rpva fi mai mare.

Tensiunea Vrmin trebuie s ndeplineasco condiie:Vrmin> 9,5+v0rm> 9,5+0,15 > 9,65V.Adoptnd o cdere relativ de tensiune pe rezistena intern a

redresorului =0,1, rezult tensiunea nominal la ieirea acestuia :

Vr= = 20,61 [V]apoi tensiunea maxim i tensiunea in gol:

Vrmax= Vr[1+ ] = 22,823[V]

Vr0Vr(11,5) = 23,71[V]

Vr0 max= Vr0(1+ ) = 34,3(1+0,1) = 23,08 [V]

Curentul la care se face limitarea se admite:

Ilim=1,05Ismax = 1,0575 = 78[mA].Cu toate acestea puterea disipat pe circuitul integrat in regim de

limitare va fi (n mW) :Pdmax=Ilim(Vr maxVsVpi0)+2,5Vr max= 0,67 [mW]Putera disipat maxim de circuitul integrat pentru tipul de

capsula TO-116 va fi:


28/41

PdMAX= PdMax 25 = 0,92 [mW]

Se constat ca nu este ndeplinita condiia Pdmax < PdMAX i estenecesar tranzistor de reglare extern.

n regim de scurtcircuit ns :Pdsc max= Ilim(Vrmax - Vpi0)+2,5Vrmax= 1,609 [W]i pentru c aceastadepete puterea PdMAX este necesar o protecie prin limitare decurent cu ntoarcere pentru ca sursa s poat suporta regimul descurtcircuit.

Tensiunea n gol de calcul a redresorului este:

Vro max= Vr max(1) =25,17[V]iar rezistena lui intern:

Rir= = 26,18Curentul de scurtcircuit maxim suportat de circuitul integrat este:

ISC= = 3,6 [mA]

Cum acest curent este de ordinul 11,81Ilim se poate ca proteciaprin limitare de curent sa dea gre.

Temperatura maxim a jonciunilor circuitului integrat n regim delimitare pentru capsula TO-116, va fi:

tjmax= ta max + Pd max Rthja = 190,6[C] , pentru care tensiunea deacionare a proteciei:

Vp= 0,375 [V].

n regim de scurtcircuit s-a permis atingerea puterii disipatemaxime admise pe circuitul integrat , deci a temperaturii tj MAXi

Vp min= 0,45[V]Acum rezistena de protecie va fi

Rp=

= 12,99 [K]


29/41

Valoarea nominal va fi de 13K + 5% / 1W.Caderea de tensiune pe rezistena Rpn regim de limitare rezult:Vpi= IlimRp= 0,07875 1,299 = 1,02 [V]

La nceput s-a adoptat o tensiune Vpi0de 1,2V, si valoare acesteianu a fost depit de Vpiaadar calculele nu trebuiesc refcute.

n cazul n care Vpieste mai mare dect Vp0 (sau Vpi0) cu mai multde 0,2V trebuiesc reluate calculele de mai sus, impunnd o tensiune Vpi0> Vpi n loc de Vp0 (sau Vpi0 iniial).n cazul n care Vpi este mai maredect 1,2V...1,5V, este indicat s se renune la realizarea stabilizatoruluifr tranzistor extern, deoarece tensiunea de alimentare se maretenejustificat.

Pentru protecia circuitului la limitarea cu ntoarcere (folositunde sarcina sursei este cunoscut i fixat, aceast limitare asigurnddisipaie mic n regimul de scurtcircuit i protejnd sursa) se realizeazcu un divizor de tensiune format din rezistenele R4R5si Rp.

Se adopt curentul prin divizorul tensiunii Vs , Id=0,75mA i seutilizeaz sistemul de ecuaii:

Din ultima ecuaie scoate R2 care va avea urmatoarea forma:

, apoi se scoate R1 din a doua ecuaie:

.Inlocuind R1 in relaia lui R2, va rezulta R2=1,1P. Uitandu-ne la prima

relaie, inlocuirea lui R1 i R2, vom scoate P=5,2k, iar apoi R1=R2=5,7k.


30/41

3.4 Funcionarea circuitului

LM723 are urmatoarea schema intern:

Tensiunea de ieire a redresorului respectiv de intrare in bloculstabilizator Vs max =11,5V se aplica intre pinii 12 (de alimentare ) si 7(mas). Aceast tensiune intr ntr-un circuit de polarizare care are rolde a produce tensiunea de referin stabilizat i compensat termic.

ntre intrarea neinversoare a amplificatorului de eroare i Vref(pinii 6 i

5) se introduce rezistena R3care are rolul de a reduce offsetul i derivaamplificatorului de eroare AE. Pinul 11 se leaga deasemenea la V+pentru polarizarea tranzistorului intern T15, tranzistorul T14 fiindpolarizat de pinul 12. Aceti doi tranzistori, impreun cu dioda zennerde 7,3V montat ntre iirea circuitului integrat si mas formeazelementul regulator serie din interiorul acestuia.

Divizorul de tensiune format din rezistenele RpR4i R5conectatntre ieirea circuitului integrat (pinul 10) si pinii 3 i 2 ai acestuia au rolde a polariza tranzistorul de protecie la supracurent intern T16 ,realiznd astfel limitarea de curent cu ntoarcere. Acesta seziseazsupracurentul prin Rp i l duce la mas prin R5, circuitul integratreglndu-i astfel singur curentul de ieire ( l ntoarce la mas).


31/41

n cazul stabilizatoarelor de tensiune fix, tensiunea de ieire Vsnu rezult n general de valoarea impus fiind necesar fie o ajustare auneia din rezistenele divizorului R1 , R2 fie intercalarea ntre acestea aunui poteniometru P. Cursorul acestui poteniometru este legat la

intrarea neinversoare a amplificatorului de eroare intern (pinul 4) , iarprin condesatorul C1 (montat intre pinii 4 i 13 ) se realizeazcompensarea n frecven acesta realiznd reacia negativ aamplificatorului de eroare.

Condensatorul Ceare rol de filtraj al tensiunii de ieire iar Cc arerol de reducere a autooscilaia stabilizatorului (care este un sistem cureacie negativ) si de corecie a amplificatorului de eroare.


32/41

Surs de alimentare stabilizat n comutaie

4.1.Parametrii:

1. Vinmax[V] = 14,52. Vinmin[V] = 113. Vout[V] = 4,84. Iout[A] = 1,41

Pe baza parametrilor sursei, n fereastra urmtoare sunt afiatesoluiile gsite de aplicaie. n acest tabel sunt afiate detalii desprecircuitul integrat utilizat, amprenta total (spaiul ocupat) a

componentelor electronice din schema sursei, costul total al sursei(BOMBill Of Materials), randamentul sursei, numrul decomponente, frecvena de funcionare .a. Dac se d clic pe numele 28

circuitului integrat se poate accesa pagina de internet a acestuia,

unde se gsete i foaia de catalog.

4.2. Graficul Randament vs. Amprent vs. CostIn care sunt reprezentate pe axa y dimensiunea amprentei, pe axa x

randamentul sursei, iar dimensiunea cercului reprezentnd costul. Pentru


33/41

a obine o surs eficient i ct mai mic fizic este bine s se aleagdintre cele aflate n zona verde din colul din dreapta-jos al graficului.Selectarea uneia din surse se poate face direct din grafic, dnd click pe

cercul acesteia.


34/41

4.3. Schema electrica:

Conform graficului de eficien i listei afiate mai sus, am alessoluia cu TPS542941/1. n urmtoarea schem este prezentat schema

electric:

4.4. Grafice de eficien:


35/41

4.5. Grafice -puterea de ieire i puterea maxim disipat:


36/41

4.6. Tabel cu parametrii de funcionare:


37/41

4.7. Tabel cu lista de componente si detaliile importante ale

acestora:

4.8. TPS542941/1:

TPS542941 este o adaptare de tip modul D CAP2 Convertordublu sincron . TPS542941 permite proiectanilor de sisteme sacompleteze suita de diverse echipamente de reglementare a puterii , cu

un cost eficient , numr de componente sczute , i o solutie de standby .Principalele bucle de control ale TPS542941 utilizeaza controlul

modului D - CAP2 care ofer un rspuns tranzitoriu foarte rapid , fara

componente ajutatoare. Controlul adaptiv pe timp suport tranziialiniara ntre modul PWM la condiii de sarcin mai mari i de operareEco - mode la sarcini uoare. Eco mode permite TPS542941mentinerea de nalt eficien n condiii de ncrcare mai uoare.TPS542941 este capabil s se adapteze la ambele condensatori miciechivalente rezisten serie ( ESR ) de ieire, cum ar fi POSCAP sau SP- PAC , i RES, condensatoare ceramice ultra-joase. Dispozitivul asiguro funcionare convenabil i eficient cu tensiuni de intrare de la 4 .5V la

18V .TPS542941 este disponibil la urmatoarele dimensiuni x 5.0mm 16

pini TSSOP ( PWP ) 4.4mm, i 4mm x 4mm 16 - pini VQFN ( RSA )pachet specificat pentru o gama de temperaturi ambiante de la -40 C la

85 C


38/41

4.8.1 Schema bloc:


39/41

4.8.2 Cablajul:

Tehnologia de realizare pentru partea fizica a proiectului, se poate

face prin doua metode. Prima metoda consta in cumpararea unei placi de

dezvoltare si se incepe prin asezarea pieselor pe placa respectiva.

Conexiunea dintre piese se face prin fire. Aceasta metoda are un maredezavantaj, acela constand in numarul mare de piese care poate ingreuna

urmarirea firelor si eventual lipirea vreunui fir care s-a dezlipit.

Cea de-a doua metoda, este una din metodele cele mai des

intalnite, pentru ca aceasta iti ofera finetea necesara unui proiect si

inlaturarea firelor care pot aparea in urma unei scheme mai complicate,

folosind metoda I. Ea se defineste sub numele de cablaj imprimat. Acest

lucru consta in urmatoarele lucruri.

Se achizitioneaza o placa de cablaj, de textolit. Se printeazacircuitul, realizat in diverse programe( PCB Wizard, Eagle etc.), pe o

foaie de revista lucioasa sau pe o foaie de tip press-paper, care din punct

de vedere economic, este un pic cam scumpa. Foaia se pune cu partea

imprimata, la o imprimanta cu laser ( de preferabil), pe suprafata placii

care este acoperita de cupru, inainte ca aceasta sa fie putin smirgheluita

pe aceasta suprafata pentru inalturarea impuritatilor (ex:praful) care pot

impiedica trecerea imprimeului pe placa.

Dupa asezarea si incadrarea circuitului pe placa se preseaza

deasupra cu masina de calcat vreo 10-15 min pana trasferul de imprimeu

este gata. Dupa acest timp, placa cu foaia lipita deasupra se baga usor

sub jetul de apa pentru ca foaia sa se poate uda si dezlipirea ei sa poate fi

facuta cu usurinta. Apoi placa se introduce intr.o baie cu clorura ferica si

se lasa pana cand cuprul, care nu este acoperit de tusul imprimantezi, se

corodeaza.

Urmeaza scoaterea placii din baia de clorura si se spala cu apa

calduta si se smirgheluiete pana ce cuprul acoperit de tusul imprimanteidevine lucios.

Se gaureste placa, se aseaza componentele la locului lui si apoi se

fac lipituri cu fludor si sacaz.

In imaginile de mai jos, este reprezentat cablajul, realizat in PCB

Wizard:


40/41


41/41

dinu andrei grupa 8414 proiect ea ii

Documents