Technical

Coursework/Example/README.md

@@ -0,0 +1,52 @@
+# Части 1. Пример выполнения и оформления
+Расчёт линейного стабилизатора
+Выполнил: Зероту В.Т.
+Вариант 30
+Задание 1
+Таблица 1 – Параметры для подбора линейного стабилизатора 
+№ИВ	Uвх_min, В	Uвх_max, В	Uвых, В	Iвых, мА	Company
+30	19	20	17	180	Analog Devices
+
+1.1 Выбор стабилизатора
+Для формирования фильтра не были заданы все параметры, заданные по варианту, для того чтобы поисковая система не ограничивала результаты поиска. Например, по заданию данного варианта, выходное напряжение 19-20В. Если указать данный параметр в фильтре, то поисковая система попытается найти компонент с конкретным заданным напряжением и, скорее всего, не найдёт. Потому что производитель в характеристиках компонента указывает ДОПУСТИМЫЙ диапазон входного напряжения, например 3,3-20В. При выборе компонента необходимо чтобы ваш диапазон входных напряжений укладывался в диапазон, приведённый в спецификации на компонент. При выборе компонентов зачастую удобнее пользоваться сайтами производителей, на которых применяются более удобные фильтры для подбора, но в рамках данного задания необходимо воспользоваться только разрешённым (в данном примере я воспользовался сайтом дистрибьютером mouser.com).
+
+Рис.1 – Настройка фильтра для выбора стабилизатора
+Выбран линейный стабилизатор ADP7102. На рисунке 2 представлено общее описание характеристик стабилизатора. Для уточнения характеристик можно воспользоваться таблицами, приведёнными в этой же спецификации. Выбранный стабилизатор удовлетворяет параметрам индивидуального задания:
+Uвх_мин 3,3 В (Input voltage range: 3.3 V to 20 V)
+Uвх_мах 20 В (Input voltage range: 3.3 V to 20 V)
+Uвых 1.22-19.8 (Adjustable output from 1.22 V to VIN – VDO) С учётом того, что Low dropout voltage (VDO – падение напряжения на стабилизаторе): 200 mV at 300 mA load (VDO при токе нагрузки 300мА составляет 200мВ)
+Iвых_мах = 300мА (Maximum output current: 300 mA)
+
+
+Рис.2 – Описание выбранного стабилизатора из спецификации
+1.2 Расчёт схемы
+
+Рис.3 – Типовая схема подключения стабилизатора 
+В данной схеме необходимо произвести расчёт делителя напряжения R1 и R2. В соответствии со спецификацией рекомендуется выбирать резистор менее 200кОм. Примем R2 равным 10кОм. Воспользовавшись формулой, приведённой в спецификации, вычислим R1.
+Vout=1.22 (1+R_1/R_2 )
+R_1=R_2 (Vout/(1.22)-1)=10к(17/(1.22)-1)=129кОм 
+
+
+1.3 Расчёт с учётом стандартного ряда номиналов резисторов
+Для подбора резистора из ряда E24 я воспользовался сайтом https://www.radiolibrary.ru/reference/resistorseries/e24.html
+ и выбрал R1 и R2  130к и 10к соответственно.
+Vout=1.22 (1+R_1/R_2 )=1.22(1+130к/10к)=17,08 В
+Для моделирования схемы (не обязательно) со стабилизатором от Analog Devices, можно воспользоваться программой LTspice.
+
+Рис.4 – Проверка схемы в LTspice 
+1.4 Схема
+
+Рис.5 – Схема электрическая принципиальная 
+1.5 Расчёт тока нагрузки
+Iнагр=U_вых/R_нагр =(17 В)/(100 Ом)=0,17А=170мА
+Не стоит путать ток, заданный по варианту и ток, рассчитанный в данном пункте. В варианте указан максимальный ток, который должен обеспечивать стабилизатор, но это совсем не значит, что ток, потребляемый нагрузкой, будет равен заданному в варианте. В задании для примера задано значение резистора, имитирующего нагрузку, 100 Ом.
+1.6 Расчёт рассеивающей мощности
+В данном задании необходимо использовать ток Iвых, заданный в варианте задания. Данный расчёт показывает какую мощность будет рассеивать стабилизатор при худших условиях работы (максимальном входном напряжении и максимальном заданным выходным током).
+Pрасс=Iвых*(U_(вх_мах )- U_вых )=0.18 А*(20 В-17 В)=0,54 Вт
+С учётом теплового сопротивления стабилизатора, можно рассчитать, насколько нагреется микросхема, при вычисленной мощности.
+
+Рис.6 – Параметры теплового сопротивления
+	Например, стабилизатор выбран в корпусе SOIC-8. Из таблицы используем параметр, который характеризует тепловое сопротивление микросхемы без учёта дополнительных радиаторов θJA = 48.5. Следовательно при заданной мощности нагрев микросхемы составит t= Pрасс* θJA=26.19 C°. При комнатной температуре 24 C° температура нагруженного стабилизатора составит приблизительно 60 C°. Расчёт приблизительный. Для уменьшения температуры стабилизатора при разработке топологии печатной платы прибегают к использованию дополнительных радиаторов в виде отдельных конструкций или выполняют прямо на плате в виде увеличенной площади металлизации.
+С учётом вычисленной температуры и таблицы из спецификации, можно сделать вывод о том, что данный стабилизатор будет сохранять работоспособность в нагруженном состоянии.
+
+Рис.7 – Абсолютные предельные значения рабочих параметров