Расчет и выбор вторичного источника электропитания - Курсовая работа

Для питания постоянным током электронных управляющих, измерительных и вычислительных устройств применяют источники питания малой мощности, которые обычно получают энергию от однофазной цепи переменного тока. Такие источники питания в настоящее время строятся как по традиционной схеме с выпрямителем, подключенным к сети через трансформатор, так и по схеме с бестрансформаторным входом, работа которой основана на многократном преобразовании электрической энергии.Обобщенная блок-схема выпрямителя малой мощности может содержать шесть функционально-законченных блоков (рис.1 ). ВП - вентильный преобразователь, преобразующий напряжение (ток) переменное U2 в напряжение (ток) однополярное U3. Ф - фильтр, пропускающий в нагрузку постоянную составляющую тока, и не пропускающий всевозможные гармоники. При этом напряжение в нагрузке U4 становится постоянным с небольшими пульсациями. Он поддерживает напряжение U5 постоянным при изменении тока ІН нагрузки в заданных пределах.1.Источник питания стабилизированный ИПС - I предназначен для использования в радиолюбительской практике при настройке и проверке электрических схем, для питания стабилизированным напряжением транзисторных радиоприемников, магнитофонов, электрических игр и игрушек и других низковольтных бытовых устройств, а также для зарядки аккумуляторов. 3.Источник ИПС - I представляет собой параметрический стабилизатор последовательного типа и состоит из четырех функциональных узлов: выпрямителя, датчика опорного напряжения, выходного усилителя, схемы электронной защиты. 4.выпрямитель предназначен для преобразования переменного тока со вторичной обмотки трансформатора TI в постоянное напряжение и состоит из выпрямительного моста на диодах VD1…VD4, конденсаторов C1, C6, C7. 5.Датчик опорного напряжения предназначен для выработки образцового стабилизированного напряжения и представляет собой маломощный стабилизатор напряжения. Диод VD5 предназначен для температурной стабилизации выходного опорного напряжения датчика, равного 15 В ± 1 В, которое снимается с коллектора транзистора VT11 и попадает на делитель напряжения на резисторах R7, R12, R14, R16, R17.Сглаживающие фильтры применяются для уменьшения переменной составляющей выпрямленного сигнала, т.е. для снижения пульсаций. В качестве основных элементов для фильтров применяют реактивные элементы - конденсатор и катушку индуктивности. RC фильтр состоит из резистора и конденсатора, применяется в выпрямителях малой мощности. П-образный С-RC-фильтр В отличие от только что рассмотренного фильтра в П-образном С-LC - фильтре между двумя конденсаторами вместо дросселя включен резистор R1 так, как это показано на рис.5 Основные отличия в работе фильтров определяются различной реакцией дросселя и сопротивления переменному току.Стабилизатором напряжения называется устройство, автоматически поддерживающее постоянство напряжений на стороне потребителя с заданной точностью. Они подразделяются в зависимости от рода напряжения на стабилизаторы постоянного и переменного напряжения, а по принципу на стабилизаторы параметрические и компенсационные Основными параметрами стабилизаторов постоянного напряжения являются: Коэффициент стабилизации по входному напряжению - отношение относительных приращений напряжений на входе и на выходе стабилизатора: Кст = ?UВХUВЫХ/?UВЫХUВХ, где ?UВХ , ?UВЫХ - приращение входного и выходного напряжения стабилизатора при неизменном токе нагрузки. Принцип действия параметрического стабилизатора основывается на свойстве стабилитрона при изменении проходящего через него тока сохранять прежнее приложенное напряжение. А именно, при увеличении напряжения на входе стабилизатора ток через стабилитрон VD резко увеличивается, соответственно увеличивается падение напряжения на балластном резисторе Rб.Зная что В, выбираем стабилизатор-КС551А В, Д814Б В. Берем простую схему стабилизации с двойным термокомпенсационным стабилитроном, либо с двумя диодами и одним стабилитроном.Рассчитываем емкость : МКФ ; Рассчитываем мощность: Р=U·I·cos?=60·30· ·0,9=1,8 Вт.Показанный на рис.6 П-образный фильтр, названный так потому, что графическое его изображение похоже на букву П, представляет собой сочетание емкостного и Г-образного LC-фильтров. Во-первых, он обеспечивает путь разряда конденсаторов при отключении напряжения сети и тем самым предотвращает возможности получения электрических ударов обслуживающим персоналом. П-образный фильтр - это фильтр с конденсаторным входом, дополненный Г-образным звеном. Основное фильтрующее действие выполняет конденсатор С1, который заряжается через проводящие диоды, а разряжается через L и R. Если даже предположить, что конденсатор С1 через проводящие диоды выпрямителя заряжается до амплитудного значения входного переменного напряжения, а затем разряжается через R, напряжение на конденсаторе С2 будет меньше, чем на С1, так как дроссель L, препятствующий любым изменениям тока нагрузки, стоит в цепи разряда конденсатора С1 и образует совместно с С2 и R делитель напряжения.Найдем следующие значения: B

Оглавление

Введение: 1. Описание и структурная схема источника питания

2. Основные технические характеристики типового источника питания: 3. Электрическая схема и описание типового источника питания.

4. Источник питания с RC фильтром и параметрическим стабилизатором: 5. Основные сведения о параметрических стабилизаторах.

6. Расчет параметрического стабилизатора.

7. Расчет RC фильтра.

8. Источник питания с LC фильтром.

9. Расчет LC фильтра.

10. Операционные усилители.

11. Расчет источника питания с электрическим стабилизатором на ОУ

12. Стабилизатор на К…ЕН

13. Расчет типовой схемы включения стабилизатора на К142ЕН3.

14. Источник питания с умножителем напряжения.

15. Расчет источник питания с умножителем напряжения.

16. Трансформатор

17. Расчет мощности для выбора трансформатора.

Заключение.

Литература

Неотъемлемой частью любого радиотехнического устройства является источник электропитания.

Для питания постоянным током электронных управляющих, измерительных и вычислительных устройств применяют источники питания малой мощности, которые обычно получают энергию от однофазной цепи переменного тока. Такие источники питания в настоящее время строятся как по традиционной схеме с выпрямителем, подключенным к сети через трансформатор, так и по схеме с бестрансформаторным входом, работа которой основана на многократном преобразовании электрической энергии.

Сейчас выпускаемая аппаратура становится все сложнее, к ней предъявляются более строгие требования и при этом возрастает количество элементов. Следовательно, на первый план выходят вопросы, связанные с качеством питания этой аппаратуры. Кроме того, каждый прибор имеет свои требования к источнику питания.

Вторичные источники электропитания разрабатываются для питания радио - электронной и специальной аппаратуры в виде отдельных функциональных узлов (ИПС-1) или встроенных узлов (источники питания телевизоров), а так же в виде специальных устройств (зарядное устройство для автомобиля) или устройство управления электроприводом (постоянного тока, переменного тока). А так же различные схемы для питания устройств электротехнологий (схема питания электро - водонагреватели, ультразвуковых преобразователей).

1.