Расчет потребляемой мощности ЦВ

 

В разработанном устройстве применены различные цифровые и аналоговые микросхемы, питание микросхем осуществляется от различных источников напряжения, они потребляют различные токи. Для удобства расчета сведем все параметры в таблицу (см. таблицу 2).

 

Таблица 2 – Параметры микросхем
Микросхема	Кол-во	Uпит, В	Iпотр, мА	Рпотр, мВт
КР544УД1	1	15	3,5	52,5
К554СА3	2	15	6	180
К155ТВ1	1	6	15	90
К155ИЕ5	1	5	20	100
К555ИЕ19	4	5	26	520
К555ИД2	4	5	10	200

 

Таким образом: для напряжения +5В потребляемая мощность составляет 820 мВт или 0.82 Вт; для напряжения ±15В потребляемая мощность составляет 232,5 мВт или 0.232 Вт. Следовательно все устройство потребляет 1,052 Вт. Для большей надежности увеличим потребляемую мощность на 30%, она составит 1,368 Вт.

 

Блок питания

 

Источник питания имеет выводы с напряжением: +15, -15, +5, -5, -12.5, +10.1. Суммарная потребляемая мощность элементов, используемых в вольтметре, питающихся от различных напряжений равна:

при Uпит=+15 В»0.3Вт(»0.02А)

при Uпит=-15 В»0.3Вт(»0.02А)

при Uпит=+10.1 В»1.385Вт(»0.277А)

Исходя из этого наиболее подходящим является трансформатор ТПП258-127/220-50. Исходя из его характеристик можно сделать вывод, что допустимый ток вторичных обмоток трансформатора больше (для Uпит=±15 В более, чем в 20 раз, а для U=±5 В – почти в 1.5 раза) максимально возможного потребляемого тока элементами вольтметра для каждого из Uпит, а это значит, что данный трансформатор можно применять для питания элементов в схеме. Особенностью трансформатора типа ТПП является то, что у него, как правило, низкое напряжение вторичных обмоток, поэтому данный тип трансформатора применяется в основном для питания устройств в радиоэлектронике.

В качестве выпрямительных элементов используем микросхемы К142НД1 - набор диодов. Нумерация выводов приведена на рисунке 13.

 

Рисунок 13 - Выпрямительный элемент К142НД1

В блоке питания также применяются схемы делителей напряжения для получения +10.1в на резисторах с2-29в равных r2=1ком и r3=2ком;-12.5в на резисторах r4=1ком и r5=0.2ком с допусками 0.05%.

Для сглаживания пульсаций применены конденсаторы конденсаторы типов К50-20 на 2000мкФ (С1, С3, С5, С7, С9, С11) для сглаживания пульсаций, К40У-9 на 1мкФ (С2, С4, С6, С8, С10, С12) для борьбы с ВЧ помехами.

Схемы стабилизации напряжения служат для стабилизации в цепи выходного напряжения и выполнена согласно требованиям нашего вольтметра на стабилизаторах К142ЕН5А и К142ЕН8Б.

Схема включения приведена на рисунке 14.

 

Рисунок 14- Схема включения стабилизатора напряжения

 

Основные параметры трансформатора ТПП258-127/220-50 приведены в таблице 3, стабилизаторов К142ЕН5А и К142ЕН8Б – в таблице 4.

 

Таблица 3 – Параметры трансформатора

Номинальная мощность, ВА	Напряжение вторичных обмоток, В					Допустимый ток вторичных обмоток, А
31,0	11-12	13-14	15-16,17-18	19-20	21-22	0,475
	10	9,98	20	2,6	2,6

 

Таблица 4 – Параметры стабилизаторов

Тип стабилизатора	КнU,%	КнI,%	Uвых, В	Iпот, мА
К142ЕН5А	0,05	3	4,9..5,1	10
К142ЕН8Б	0,05	1	14,55..15,45	10

 

Рисунок 15- Блок питания

Заключение

 

В данном курсовом проекте был разработан цифровой вольтметр (ЦВ), работающий по принципу двойного интегрирования и имеющий следующие технические характеристики:

Вид измеряемого напряжения – постоянное;

Пределы измерения0-10 В

Точность измерения0.1%

Время измерения0.01 с

Для питания цифрового вольтметра был разработан блок питания, вырабатывающий все необходимые напряжения.

 

Литература

 

1. В.Л. Шило «Популярные цифровые микросхемы»; Справочник. Челябинск. «Металлургия», 1989 г.

2. «Резисторы». Справочник. М. «Радио и связь», 1993г.

3. «Конденсаторы». Справочник. М. «Радио и связь», 1993г.

4. «Цифровые и аналоговые интегральные схемы». Справочник. М. «Радио и связь», 1990г.

5. «Диоды». Справочник. М. «Радио и связь», 1990г.

6. «Полупроводниковые приборы: диоды, выпрямители, стабилитроны, тиристоры». Справочник. М «КУБ-а». 1994г.

7. В.С Гутников «Операционные усилители». М. «Энергия». 1975г.

8. Б.Л. Лисицын «Отечественные приборы индикации и их зарубежные аналоги».

9. «Резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели, коммутационные устройства РЭА». Справочник. Минск. «Беларусь». 1994г.

10. Вуколов Н.И, Михайлов А.Н., «Знакосинтезирующие индикаторы». Справочник. М. «Радио и связь», 1993г.

11. А.В. Шилейко «Электронные устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и связи», 1989 г.

12. Цифровые интегральные микросхемы; Справочник. Минск. «Беларусь», 1991г. 13 В.С. Кострома, В.Я. Яцкевич «Электронные устройства в железнодорожной автоматике, телемеханике и связи». Методические указания по курсовому проектированию. Часть I. Разработка цифрового вольтметра.