Резистор. , Помогите подобрать.

Помогите подобрать резистор (сопротивление). При решении задачи (подбирал параметрический стабилизатор) нашел сопротивление, равное 346 Ом, и мощностью рассеивания 41.6 Вт. Не могу подобрать стандартный резистор, схожий с этими характеристиками!

Ближайший номинал 330 или 360 Ом. По мощности 50 Вт (довольно приличная). Я бы поставил резистор на 100 Вт.
А что за параметрический стабилизатор на такой огромный ток?

Сообщение отредактировал keem - 23.11.2012, 21:53

Резистор на 50ватт? Неплохая печка получаетса, на зиму готовишся чтоли

Ну почему то так получилось в результате расчетов!

Проверьте расчёты. Ибо для параметрического стабилизатора цифры нереальные, даже для теоретической задачи.

Так точно, в параметрическом стабилизаторе ток редко превышает один ампер. Так что ищем ошибку, где это мы миллиамперы с амперами попутали. Короче, задачку в студию.

Вот задача! Для нагрузки сопротивлением Rнагр.=300-450 Ом необходимо спроэктировать стабилизатор с напряжением на выходе Uнагр.=100 В, напряжением на входе Uвх=220 Максимально возможное отклонение входного напряжения 10%=22 В, выходного 2.5%=2.5 В (стабилитрон брать отечественный)

Твои расчёты правильные и ближайший номинал будет равен 360 Ом. А почему всё должно быть именно так?
Резистор может быть и 0,5 Вт, если этот же параметрический стабилизатор выполнить с транзисторным выходом.
Но вот от печки в 40 Вт всё равно никуда не деться.
Слишком мал КПД и поэтому прямо скажем - задача поставлена не совсем корректно! Ну.... собственно и я о том же....

Навскидку прикинул. Получилось (при использовании стабилитронов Д815) примерно 200 ом 100 ватт.

Сообщение отредактировал Roman D - 25.11.2012, 11:49

Не понял!... А с каких это пор 815 серия (Д) стали иметь напряжение стабилизации 100 Вольт?
Это уже 817 серия (Д817Г).
Дальше грубо считаем и получаем примерно 40 Ватт.
О токах и прочем не говорим.....

Сообщение отредактировал Rezo - 25.11.2012, 14:40

<с ленинским акцентом> А про последовательное соединение стабилитронов вы, батенька, слыхали?
817-е не обеспечат достаточную стабилизацию напряжения при такой нагрузке, ток стабилизации у них маловат. 816-е почти впритык.

Ну я много, что в этой жизни слышал, тем более в этой области. Только читаем внимательно условия задачи: Поэтому мной и было сказано буквально следующее: Видимо тому, кто ставил условие задачи, был важен сам расчёт и не более того.
И если бы при этом его интересовал факт применения нескольких стабилитронов, то об этом было бы сказано, как и было бы сказано возможность параметрического стабилизатора с выходом на транзистре(ах).
Но этого всего нет в условиях задачи, поэтому исходим из того, что есть, даже если все мы видим практическую нереальность (бессмысленность) этой задачи!
Ну да Бог с ним - с условием....
Тогда такой вопрос - с применением последовательно включенных стабилитронов, мощность будет 100 Ватт?
Откуда?
Откуда 100 Ватт, при напряжении на резисторе 120 Вольт, нагрузке 375 Ом (средняя величина)?
Даже "чистый" прикидочный расчёт показывает 32,5 Ватт!
С учётом прочих токов (более точного расчёта) и корректировки элементов, возможно и будет доходить до 40 Ватт, но не до сотни-же?
Вроде как всё видно и понятно.
Так что батенька (с ленинским акцентом - кстати моё имя и отчество, Владимир Ильич) в моих рассуждениях вроде как всё в порядке....

Сообщение отредактировал Rezo - 25.11.2012, 16:54

Пгостите, батенька, не пгизнал...

Это что же мы считаем? Мощность нагрузки? не то...



Максимальное напряжение - 242 В (+10%).
Максимальный ток через нагрузку R_L300 Ом - (при 100 В) - 0,33А. 33 Вт.
Ток через резистор R_V - 0,33 А + ток через стабилитрон (0,5 А для Д815-го) = 0,85 А. 142 вольта, 0,85 А (167 Ом) - мощность считаем?

Не знаю, права ли педивикия, но вот:


Так что , как сказал классик...

Так что задача теоретически решаема, но на практике - такие решения не применяются. Это всё равно как вместо понижающего трансформатора применить гасящий резистор.

Сообщение отредактировал Roman D - 25.11.2012, 18:27

Полностью согласен, но это уже другой вопрос.
Но есть вопрос автора!
Значит так!
Для грубого прикидочного расчёта, примем средние величины условия задачи:
Uвх.=220В
Uвых.=100В
Rн.ср.=375 Ом
Iн.=100/375=0,27 Ампера

Теперь для начала можно попытаться выбрать тот же наш Д817Г.
Выписываем его параметры:
Uст=100 Вольт.
Iст.мин=5 ма(0,005А)
Iст.мах=50ма(0,05А).

Исходя из требований, что ток через стабилитрон должен быть в несколько раз (3-5) больше минимального тока стабилитрона!, но не более 80% максимального тока стабилитрона.
Примем Iст.р=25ма(0,025А).

Дальше проще:
Nст.=220/100=2,2
R=Uст.(Nст-1)/Iст.р+Iн = 100(2,2-1)/0,025+0,27=335 Ом
Rст.=335 Ом.
Принимаем 330 Ом (по ряду).

Общий протекающий ток через резистор будет:
Iст.р+Iн =0,025+0,27 = 0,295 Ампера. Конечно считаем!:
Мощность рассеиваемая на этом резисторе будет:
Uх.-Uвых.*Iобщ.=220-100*0,295=35,4 Вт
Pr=35,4 Вт
Если посмотреть при максимальном входном напряжении, то будет:
P=142-100*0,295=41,89
Сколько в расчётах автора получилось?
Получилось у него 41,6Вт, но по его расчётам и сопротивление чуть больше.

Откуда 100 Ватт?
Подчёркиваю - это грубый прикидочный расчёт!
А более точный, с учётом изменений нагрузок, напряжений и ещё некоторых параметров закладываемых в этот расчёт, будет несколько отличаться, но всё же не намного (это уже вопрос принципа).
Так что повторяю, что в принципе и основе своей, расчёт автора правильный.
Нужно понимать, что автору условия задачи (видимо преподавателю) интересует сама цепь и расчёт стабилизатора на данной нагрузке (300-450 Ом)!
А вот если бы в условии задачи было бы сказано, что данный стабилизатор должен был работать ещё и без нагрузки, то тут была бы совершенно иная картина в расчётах (видимо это тебя и сбило), но.... нам указано, что нагрузка есть всегда в пределе 300-450 Ом.
Всё в порядке!....

PS: В реале, с такими (по условиям задачи) колебаниями напряжений и нагрузки, стабилитрон выбранный в качестве примера (Д817Г), безусловно не справится!
Тут токи стабилитрона должны быть не менее 0,2 Ампера.
Но опять же - это уже несколько другая тема....

Сообщение отредактировал Rezo - 25.11.2012, 20:57

Разница в том, что по прикинутым мною параметрам стаб работать будет в указанных пределах, а твой - не будет. Сгорит сразу. Стабилизаторы рассчитывают не по средним, а по крайним параметрам. Иначе это не стабилизатор.

Далее. Проверяем расчеты от обратного, так сказать.

Наблюдаем (рисуем в уме!) подключенный к 220 В делитель напряжения (стабилизатором пока не называем) из резисторов 330 и (пусть среднее) 375 Ом. Стало быть, на нижнем плече делителя будет 117 вольт. Итак, какое же сопротивление (эквивалентное внутреннему сопротивлению стабилитрона) мы должны подключить, чтобы напряжение в точке "стабилизации" стало 100 В? Ома и Кирхгофа оставим за кадром. Отвечаю: 1 кОм. И соответствующий ток 0,1 А. А у нас максимальный ток стабилитрона - 0,05... Сгорел Д817...

Так что правильный выбор стабилитрона при расчете - это основа.



Параметрические стабилизаторы применяются, как правило, как источники опорного напряжения, а не как стабилизаторы для нехилой нагрузки. Так что автору задачи удалось создать вариант сферического коня в вакууме.

Сообщение отредактировал Roman D - 25.11.2012, 23:45

Во-первых номинал в 330 Ом не совсем точный и может принимать значение как 330, так и 390 - всё зависит от точности расчёта прочих параметров.
А во-вторых в таком стабилизаторе происходит своего рода перераспределение токов (нагрузка-стабилитрон) и принцип работы такого стабилизатора основан на использовании свойств рабочего участке вольт-амперной характеристики от Iст min до Iст max. стабилитрона. Это ещё одна причина, по которой у тебя появилось при проверке "лишних" 17 Вольт в нагрузке. Ну упрямец!
Я взял средние значения только для конкретного примера исходя из даных автора и что бы показать, что мощности в 100 Ампер там неоткуда взяться.
Хорошо!... Если хочешь чуть точнее и по крайним параметрам, тогда давай попробуем:
Rб.=(Uвх min-Uст min)/(Iн max+Iст min)
подставляя значения, получаем:
(198-97,5)/(0,325+0,005)=304,5 Ом
По ближайшему ряду, это будет 300 Ом.
Максимально-возможная рассеиваемая мощность на резисторе:
242-100*0,325 = 46,15 Ватт.
Пожалуйста!... Получили расчёты с учётом основных неблагоприятных крайних точек.
Разве в выборе номинала балластного резистора большая разница по сравнению с расчётом по усреднённым данным?
Был номинал 335 (330)Ом, после более точного расчёта, стал 304,5 (300) Ом.
Макс.мощность была 41,9 Вт. - более точно стала 46,15 Ватт.
Ну и что особо изменилось? Не сгорел!
Другими словами - для нормальной работы стабилизатора необходимо, чтобы ток через стабилитрон всегда был во время работы, в пределах от Iст. min до Iст. max.
И всё!
А вот Iст. max. желательно иметь как можно дальше до уровня 0,8 Iмах.потр.
Просто если протекающий через стабилитрон ток будет больше до уровня 0,8 Iмах.потр., тем выше динамический диапазон работы стабилизатора (как устройства) и тем лучше все прочие параметры (динамическое сопротивление стабилитрона, коэфф.стабилизации и так далее), ну и тем самым исключается возможность, когда скажем нужно схеме отреагировать, а уже некуда (мал токовый участок стабилитрона).

PS: А вот если оставить стабилизатор без нагрузки, тогда будет ровным счётом именно то, что ты говоришь - Д817 выйдет из строя мгновенно!
В таких схемах стабилитрон выбирается уже мощный, если это возможно, но обычно стабилитрон остаётся маломощным, а на выходе устанавливается токовый транзистор....
Ладно.... Оставим это всё в покое.... Если не согласен, то можешь оставаться при своём нении, а я останусь при своём. Главное то, что мы сказали друг-другу своё видение на это.... Согласен и об этом говорил дважды! И здесь согласен, поэтому и сказал вначале, что задача поставлена не совсем корректно с точки зрения логики и практического применения. Или нужно было расширить задачу в плане поиска наилучшего варианта.
Ну... это дело не наше. Там видимо интересовал сам расчёт и больше ничего....

Сообщение отредактировал Rezo - 26.11.2012, 1:30

Спасибо большое, ребята! Очень помогли! Сдал преподу эту задачу (это была наша контрольная), он конечно немного докопался, но после аргументов, приведенных вами, все таки зачел!

Пожалуйста - нам не жалко....

Слава Богу, не лабораторка. Там с такой методой будет труднее доказать на бумаге, отчего это "ой, только что всё работало!"...

Без особой разницы!
А если оставить в стороне разговор между нами, то я не склонен считать, что преподаватель принимающий контрольную полный "баран" и вероятность быстрого выхода из строя стабилитрона по причине неправильного расчёта, это бы не заметил!
Всё же он преподаватель, поэтому уровень доверия думаю должен быть соответствующий и это не тот узел, что можно не заметить ошибку в таких простейших расчётах....