Обзор существующих схемных решений для построения вторичного источника питания постоянного тока. Расчет параметров компенсационного стабилизатора первого канала, выпрямителей, трансформатора, узлов индикации. Выбор сетевого выключателя и предохранителя.
Научно технический прогресс в значительной мере связан с развитием радиотехники и электроники. В таких далеких от радиотехники областях, как медицина, транспорт, сельское хозяйство, строительство и другие, невозможно добиться новых достижений и дальнейшего повышения производительности труда без широкого внедрения радиоэлектроники, средств импульсной, вычислительной и измерительной техники. Актуальность данного проекта, обусловлена тем, что в современной технике невозможно выполнение многих трудоемких задач без средств автоматизации, которым, в свою очередь, необходимы для работы источники вторичного электропитания. Вторым фактором является то, что со временем появляется необходимость усовершенствования тех или иных источников электропитания, чтобы сделать их работу менее энергоемкой и более стабильной, а для этой цели необходимы базовые знания из области их проектирования и оптимизации характеристик, которые можно использовать в дальнейшем при их модификации. Поставленная цель потребовала решения задач: обзора существующих схемных решений для построения источников питания;Функции преобразования параметров электрической энергии первичных источников к виду и качеству, требуемых для питания электронной аппаратуры или системы управления, выполняют вторичные источники электропитания, которые состоят из функциональных узлов.Поэтому большинство источников вторичного электропитания содержат в своем составе стабилизаторы напряжения и тока как простейшие параметрические, так и более сложные - компенсационные. Для рационального выбора типа стабилизатора необходимо сделать обзор электронных стабилизаторов напряжения (параметрических, компенсационных), дать их сравнительную характеристику по основным показателям: величинами коэффициента стабилизации, пределом регулировки выходного напряжения стабилизатора, значением тока нагрузки, нестабильностью выходного напряжения, коэффициенту стабилизации по напряжению, пульсациям напряжения, внутренним сопротивлением постоянному току, внутреннему динамическому сопротивлению, температурному коэффициенту напряжения, коэффициенту мощности, массе и габаритам, реакции на режимы холостого хода и короткого замыкания. Для выбранного стабилизатора необходимо начертить структурную схему. Сокращения, принятые в структурных схемах: - РЭ - регулирующий элемент; После выбора и обоснования структурной схемы стабилизатора выбираем принципиальные схемы функциональных узлов, входящих в выбранную структурную схему стабилизатора.Схемы сравнениям усилители постоянного тока выполняются на транзисторах. На рисунках 2.3, 2.4 приведены примеры схем сравнения, выполненные на одном транзисторе (рисунок 2.3) и на двух транзисторах (рисунок 2.4) - дифференциальная схема сравнения. Рисунок 2.3 - Схема сравнения, выполненная на одном транзистореИмея принципиальные схемы функциональных узлов стабилизатора, можно составить принципиальную схему стабилизатора напряжения в целом. Типовая схема стабилизатора напряжения с последовательным включением регулирующего элемента приведена на рисунке 2.5. В этой схеме конденсатор СОС предназначен для повышения устойчивой работы компенсационного стабилизатора напряжения за счет уменьшения коэффициента усиления усилителя постоянного тока по переменному напряжению, а конденсатор СН - для улучшения переходных характеристик и повышения степени устойчивости компенсационного стабилизатора напряжения. С целью повышения коэффициента стабилизации компенсационного стабилизатора напряжения часто применяют вместо ЕДОП токостабилизирующий двухполюсник (ТСД), выполненный на транзисторе VT1, резисторах R1, R2 и стабилитроне VD1 (рисунок 2.5). Для повышения качества выходного напряжения в усилителях постоянного тока стабилизатора применяются операционные усилители, которые обладают большим коэффициентом усиления и малым температурным уходом.В качестве регулирующего элемента предварительно выбираем схему составного транзистора, состоящего из двух транзисторов. Определим величину минимально допустимого входного напряжения: где UВЫХ.МАКС - напряжение на нагрузке; UКЭ - напряжение насыщения регулирующего транзистора (обычно принимается 3…5В для кремневых транзисторов); UBX~ - максимальный уровень пульсаций входного напряжения стабилизатора. Максимальное падение напряжения на регулирующем транзисторе при условии срабатывания защиты от перегрузки по току равно максимальному значению входного напряжения Максимальный ток через регулирующий транзистор принимаем равным току срабатывания защиты от перегрузки В качестве регулирующего элемента принимаем схему составного транзистора, в которой VT1 транзистор типа КТ503А со следующими параметрами: - коэффициент передачи тока h21Э = 120;Источник опорного напряжения построим по схеме параметрического стабилизатора, питающегося от выходного напряжения. Схема источника опорного напряжения вместе с измерительным элементом, элементом сравнения и усилителем постоянного тока приведена на рис. Он выполнен на стабилитроне VD1 и балластном резисторе RБ.
План
Оглавление
Введение
1. Обзор существующих схемных решений для построения источников питания
1.1 Функциональная схема источника электропитания
1.2 Структурная схема стабилизатора и ее обоснование
3. Расчет компенсационного стабилизатора напряжения первого канала
3.1 Расчет регулирующего элемента
3.2 Источник опорного напряжения
3.3 Измерительный элемент
3.4 Расчет усилителя сигнала рассогласования
3.5 Расчет токостабилизирующего двухполюсника
3.6 Расчет схемы защиты от перегрузки по току
3.7 Выходной фильтр
3.8 Расчет КПД стабилизатора
4. Расчет выпрямителя первого и второго канала
4.1 Выпрямитель первого канала
4.2 Выпрямитель второго канала
5 Расчет понижающего трансформатора
5.1 Напряжения вторичных обмоток
6. Выбор вспомогательных устройств
6.1 Индикация сетевого напряжения
6.2 Индикация выходного напряжения
6.3 Выбор сетевого выключателя
6.4 Выбор предохранителя
Заключение
Перечень ссылок
Приложение А Приложение Б
Введение
Научно технический прогресс в значительной мере связан с развитием радиотехники и электроники. В таких далеких от радиотехники областях, как медицина, транспорт, сельское хозяйство, строительство и другие, невозможно добиться новых достижений и дальнейшего повышения производительности труда без широкого внедрения радиоэлектроники, средств импульсной, вычислительной и измерительной техники. Этим определяется высокий интерес к полупроводниковой схемотехнике, особенно прикладной.
Актуальность данного проекта, обусловлена тем, что в современной технике невозможно выполнение многих трудоемких задач без средств автоматизации, которым, в свою очередь, необходимы для работы источники вторичного электропитания. Вторым фактором является то, что со временем появляется необходимость усовершенствования тех или иных источников электропитания, чтобы сделать их работу менее энергоемкой и более стабильной, а для этой цели необходимы базовые знания из области их проектирования и оптимизации характеристик, которые можно использовать в дальнейшем при их модификации.
Целью данного курсового проекта является разработка источника вторичного электропитания на основе полученных расчетных данных и предоставленной электросхемы, укрепление знаний из курса электросхемотехники, а также их применение на практике.
Поставленная цель потребовала решения задач: обзора существующих схемных решений для построения источников питания;
анализа технического задания и разработки структурной схемы источника питания;
расчета параметров стабилизатора первого канала;
расчета параметров выпрямителей;
расчета параметров трансформатора;
расчета параметров узлов индикации;
выбора сетевого выключателя и предохранителя.
При решении задач использовались следующие методы: метод наблюдения и сбора информации;
метод синтеза электронных схем;
метод анализа существующих решений;
метод обобщения.
Средства, которые использовались при решении задач: - компьютер класса AMD E2-1800 APU with Radeon(tm) HD Graphics;
- операционная система Windows 7;
- текстовый редактор Microsoft Word;
- программа для работы с электронными таблицами Microsoft Excel;
- калькулятор. ток стабилизатор трансформатор предохранитель
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
