Процесс моделирования работы коммутационного узла (стр. 2 из 6)

- сопротивления соединительных проводов.

Сопротивления плеч моста подбираются с учетом следующего соотношения:

(2)

Ом; Ом; Ом;

Сопротивления берем по ряду Е96 с точностью

Основное ограничение на параметры данной схемы накладывает мощность, рассеиваемая на термосопротивлении (принимается

mВт):

(3)

С учетом данного ограничения рассчитываем ток

:

(4)

Для удобства расчета примем

;

Так как плечи моста находятся в равновесии (т.е. выполнятся условие (2)), то общий ток, который потребляется мостом равен:

(5)

где

- ток потребляемый по второму плечу моста ( ).

Напряжение на выходе схемы

будет равно (1):

2.3 Определение погрешностей ПСН

Далее рассчитываем погрешность ПСН. Она будет состоять из погрешности неточности сопротивлений:

(7)

где

- погрешность от неточности сопротивлений;

- функции чувствительности соответственно для отклонения

.

Функция чувствительности для сопротивления

находиться по формуле:

(8)

аналогично для сопротивлений

и :

(9)

(10)

Погрешность от неточности сопротивлений находим из (7) подстановкой (8), (9) и (10):

Для вычисления максимальной погрешности принимаем, что

Тогда формула для определения погрешности принимает вид:

; (11)

Вычисляем погрешность от неточности сопротивлений:

3. Выбор схемы и расчет источника стабильного тока для ПСН

3.1 Выбор схемы источника стабильного тока

Рисунок 3 - Источник стабильного тока

3.2 Расчет источника стабильного тока

Определяем наибольшее сопротивление нагрузки

:

(12)

Сопротивления соединительных проводов находим по формуле:

(13)

Где

- удельное электрическое сопротивление провода (Ом/м); - длина соединительных проводов (90 м);

S- площадь поперечного сечения соединительных проводов (

).

Ом;

Примечание, для соединения схемы с ПСН используем кабель КВВГ.

Сопротивление нагрузки (12) будет равно:

Ом;

В качестве исходной схемы берем схему, представленную на рисунке 3. Необходимо выбрать стабилитрон VD. Для этого вычисляем необходимое напряжение стабилизации

:

(14)

где

- напряжение вхождения транзистора в насыщение. Так как напряжение стабилизации повторяется на сопротивлении (так как ), то есть возможность выбрать номинальное напряжение стабилизации стабилитрона :

; (15)

выбирается таким образом, чтобы транзистор VT не входил в режим насыщения. Для кремниевых транзисторов принимается В,

В;

Выбираем прецизионный стабилитрон Д815Е. Его параметры:

Напряжение стабилизации

В;

Ток стабилизации

;

Максимальное дифференциальное сопротивление

Ом;

Допустимая рассеиваемая мощность

mВт;

Температурный коэффициент сопротивления ТКС=0,1.

Теперь выбираем сопротивление

. Оно необходимо для задания тока через стабилитрон VD ( ) и находиться из соотношения (16):

; (16)

Ом;

Выбираем по ряду Е24 сопротивление

= 4,3 Ом.

Мощность рассеваемая на сопротивлении будет равна:

Вт;

С целью надежности, номинальную мощность резистора принимаем с запасом от 3 до 6 раз:

Вт;

Принимаем

= 0,05 Вт.

Выбираем сопротивление

:

Ом;

Для того чтобы скомпенсировать разброс напряжения стабилитрона и влияние тока базы транзистора сопротивление

делаем с подстройкой:

Ом;

Принимаем

Ом (по ряду Е96); Ом (по ряду Е24).

Мощность рассеваемая сопротивлением

равна:

Вт;

Номинальную мощность сопротивления

принимаем также в раз больше:

Вт = 2,5 Вт;

Далее выбираем транзистор VT. Он должен удовлетворять следующим параметрам:

В;

А;

;