Разработка структурно-функциональной, принципиальной электрической схемы блока питания. Расчёт выпрямителей переменного тока, сглаживающего фильтра, силового трансформатора. Проектирование логической схемы в интегральном исполнении по логической функции.
Достижения электроники влияют на развитие общества. Современная электроника характеризуется сложностью и многообразием решаемых задач, высоким быстродействием и надежностью. Для питания большинства радиотехнических и электронных устройств требуется выпрямленное напряжение с заданными параметрами.Действующее значение тока, протекающего по обмотке W2 трансформатора: I21 = I211 = 0.7· Id = 0.7 · 0.5 = 0.3535 А Амплитудное значение напряжения на вентиле, находящемся в непроводящем состояний: Uam=3.14 · Ud = 3.14 · 12 = 37.68 В Среднее значение тока вентиля: Ia = 0.5 · Id = 0.5 · 0.5 = 0.25 А Амплитудное значение тока проводящего вентиля: Iam=1 · Id = 1 · 0.5 = 0.5 А По полученным данным в качестве вентилей для цепи 1 выбираем два диода Д226Е с параметрами Uam = 100 В; Ia = 300 МА; Iam = 2.5 А Сделаем проверку выбранных вентилей на соответствие параметрам выпрямителя: Uam = 100 В > 37.68 В; Ia = 300 МА > 250 МА; Iam = 2.5 А > 0.5 А Вентили соответствуют параметрам выпрямителя. Для выбора схемы и количества звеньев сглаживающего фильтра определяем его коэффициент сглаживания: q1 0.667 Емкость конденсатора C1, входящего в состав первого звена фильтра, рассчитывается по методике для выпрямителя, работающего на активно - емкостную нагрузку: H Для выбора схемы и количества звеньев сглаживающего фильтра определяем его коэффициент сглаживания: q1 0.667Определяем габаритную мощность вторичных обмоток Sг2 и суммарную габаритную мощность Sг трансформатора с учетом выбранной схемы выпрямителя и использования остальных обмоток: Sг2 = 1.7 · U2I2 · U3I3 · U4I4 · U5I5 = 1.7 · 13.32·0.5 · 22.8·0.5 · 220·0.45 · 10·1 = 131.722 В·А Суммарная габаритная мощность трансформатора с учетом его КПД (з = 0.88): Sг2 131.722 Пользуясь нонограммой, для сечения проводника Qc = 15.5 см2 и наклонной линией, построенной для использования обмоточного провода ПЭВ, определяем необходимую площадь окна магнитопровода, которая составит Qo = 12 см2 Для выбора диаметра провода первичной (сетевой) обмотки, определяем ток в этой обмотке: Sг2 Sг 149.684 Учитывая габаритную мощность трансформатора Sг = 149.684 В·А и принимая сердечник выполненным из штампованных пластин получаем магнитную индукцию в сердечнике (в стали) трансформатора Вс = 1.1 Тл По нонограмме для магнитной индукции Вс = 1.1 Тл и сечения сердечника Qc = 25.6 см2 определяем число витков на 1 В напряжения для всех обмоток (W/1B), равное 2.8 Вит/1В, и определяем число витков в каждой обмотке из соотношения: WПроцесс структурного проектирования разбиваем на два последовательно выполняемых этапа: Минимизация заданной логической функции Пользуясь аксиомами и законами алгебры логики (булевой алгебры) упрощаем заданную логическую функцию до образования конъюнкций, где присутствуют все независимые переменные исходного выражения:-- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ----F = X·Y· (Z X) X·Y·Z Z· (X·Y·Z Z·Y) = X·Y·Z X·Y·Z X·Y·Z Опишем логическую структуру в виде таблицы состояний (истинности) согласно упрощенного выражения логической функции F: X Y Z F Результат склейки клеток 1,2 и 1,7 дает описание логической структуры в виде минимизированной дизъюнктивной нормальной формы (МДНФ), представляющей собой алгебраическое выражение: - - - - Для сравнительного анализа различных схемных решений рассмотрим варианты реализации логической структуры с использованием базовых логических элементов, а также с использованием элементов И-НЕ и с использованием элемента ИЛИ - НЕ.В данной курсовой работе был разработан блок питания для системы автоматического управления процессом транспортировки и хранения комбикормов в животноводческом комплексе и произведено структурное проектирование логической схемы в интегральном исполнении по заданной логической функции. В выпрямителе этого блока питания могут использоваться диоды следующих марок: для схемы выпрямителя с нулевым выводом - Д226Е, для мостовой схемы - Д226Е.
План
Содержание
Введение
1. Разработка блока питания для электронного устройства
1.1 Расчет выпрямителей переменного тока и сглаживающих фильтров
1.2 Расчет силового трансформатора
2. Структурное проектирование логической схемы в интегральном исполнении по заданной логической функции
Заключение
Литература
Введение
Одним из важнейших направлений развития научно-технического прогресса в настоящее время является развитие электроники. Достижения электроники влияют на развитие общества.
Современная электроника характеризуется сложностью и многообразием решаемых задач, высоким быстродействием и надежностью.
Электронные устройства применяются во многих отраслях промышленности, транспорта, связи, а также в быту. Наиболее часто применяемыми электронными устройствами являются такие, как автоматическое технологическое оборудование, радио- и TV аппаратура, персональный компьютер, микропрцессоры, усилители сигналов, счетчики, интегральные микросхемы и т.д.
Для питания большинства радиотехнических и электронных устройств требуется выпрямленное напряжение с заданными параметрами. Для того, чтобы получить необходимое напряжение на нагрузке, его сначала надо преобразовать с помощью трансформатора. Далее преобразованное напряжение необходимо выпрямить при помощи выпрямителя собранного на вентилях. Для выпрямителей, предназначенных для питания различных радиотехнических и электронных устройств, допустимый коэффициент пульсации напряжения на нагрузке не должен превышать определенную величину. Наличие пульсаций выпрямленного напряжения ухудшает работу потребителей, питаемых выпрямленным напряжением, поэтому в большинстве случаев выпрямители содержат сглаживающие фильтры.
Вывод
В данной курсовой работе был разработан блок питания для системы автоматического управления процессом транспортировки и хранения комбикормов в животноводческом комплексе и произведено структурное проектирование логической схемы в интегральном исполнении по заданной логической функции.
Для блока питания представлены принципиальная и структкрно-функциональная схемы. Он рассчитан на питание от бытовой сети с параметрами U=220 B, f=50 Гц и выдает два выпрямленных напряжения (U=12 В, I=0.5 А и U=24 В, I=0.05 А), и два переменных (U=220В, I=0.45 А и U=10В, I=1 А).
В выпрямителе этого блока питания могут использоваться диоды следующих марок: для схемы выпрямителя с нулевым выводом - Д226Е, для мостовой схемы - Д226Е. В схеме выпрямителя с нулевым выводом используется многозвенный фильтр с двумя звеньями. В первом звене используется конденсатор К50 - 3 с Сном = 2000 МКФ; Uном = 12 В. Во втором звене используется конденсатор К50 - 3 с Сном = 2000 МКФ; Uном = 12 В и катушка индуктивности с индуктивностью L = 0.314 Гн. В мостовой схеме выпрямления используется С - фильтр с маркой конденсатора: К50 - 3, Uном = 25 В, Сном = 100 МКФ.
