Разработка источника вторичного электропитания - Курсовая работа

ПЗ: с., рис., источников. Методы исследования - построение математической модели для изучения электромагнитных и тепловых процессов в схеме, моделирование источника в среде Electronic Workbench. В данном курсовом проекте проводится разработка источника вторичного питания, который будет использоваться для питания маломощных постоянных потребителей. Относительно разработки устройства, в проекте были выдвинуты требования, выполнение которых будет отвечать стандартам существующих схем, а также лучших рабочих характеристик устройства по сравнению с его аналогами. Благодаря этим источникам обеспечивается высокое качество напряжения, которое необходимо, в первую очередь, для передающих и приемных устройств радиоэлектронной аппаратуры.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. Питание таких устройств осуществляется от сети переменного тока - однофазной 220 В и трехфазной 380 В через источники вторичного электропитания, служащие для преобразования величины, выпрямления и стабилизации напряжения. Источники вторичного электропитания строятся по различным схемам, от которых в первую очередь, требуется обеспечение стабильного выходного напряжения с низким уровнем пульсаций. Объектом исследования в курсовом проекте является однофазный нестабилизированный источник питания, подключаемый к сети переменного тока 220 В 50 Гц, содержащий трансформатор, выпрямитель на полупроводниковых диодах, сглаживающий емкостный фильтр.Первая проблема, с которой сталкиваются при конструировании любых устройств - это проблема электропитания. При выборе и разработке источника питания (далее ИП) необходимо учитывать ряд факторов, определяемых условиями эксплуатации, свойствами нагрузки, требованиями к безопасности и т.д. В первую очередь, конечно, следует обратить внимание на соответствие электрических параметров ИП требованиям питаемого устройства, а именно: • напряжение питания; Являясь неотъемлемой частью радиоэлектронной аппаратуры, средства вторичного электропитания должны жестко соответствовать определенным требованиям, которые определяются как требованиями к самой аппаратуре в целом, так и условиями, предъявляемыми к источникам питания и их работе в составе данной аппаратуры. • линейные, выполненные по классической схеме: понижающий трансформатор - выпрямитель - фильтр - стабилизатор.Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, преобразующий электрическую энергию переменного тока одной системы в электрическую энергию переменного тока другой системы с иными параметрами. Принцип действия трансформатора основан на электромагнитном взаимодействии двух или нескольких электрически несвязанных и неподвижных друг относительно друга обмоток. Если одну из обмоток присоединить к сети переменного тока, то под действием переменного магнитного поля в другой обмотке, магнитно связанно с первой, индуцируется ЭДС. Участки 1 сердечника, на которых размещены обмотки трансформаторов, называются стержнями, а участки 2, свободные от обмоток и соединяющие стержни в единую конструкцию, называются ярмами. Выпрямителями называют устройства, предназначенные для преобразования переменного тока в постоянный (выпрямления переменного тока), которые служат источниками питания электронных схем автоматики, регулируемого привода и автоматических систем управления технологическими процессами.При работе на нагрузку, потребляющую небольшие токи от выпрямителя, часто используют фильтры, включающие конденсатор; в наиболее простом виде - это С-фильтры. 2.1,а напряжение на конденсаторе и нагрузке ud от периода к периоду будет увеличиваться (рис. По мере увеличения напряжения Ud длительность импульса тока заряда конденсатора уменьшается, а время разряда конденсатора увеличивается, поэтому спустя некоторое время напряжение ud начнет изменяться около своего среднего установившегося уровня Ud. Таким образом, при емкостной нагрузке выпрямитель отличают по сравнению с выпрямителем с активной нагрузкой: u малая длительность и большая амплитуда анодного тока; Здесь напряжение на вторичной обмотке трансформатора e2= E2 cos q, а напряжение на нагрузке может быть выражено через угол отсечки (рис.2.2,а).Выражение (4) представляет обобщенную внешнюю характеристику выпрямителя, представленную графически на рис. Внешняя характеристика крутопадающая, поэтому не рекомендуется использовать такой выпрямитель для питания потребителей с переменной нагрузкой, так как напряжение на выходе выпрямителя будет изменяться по величине. Индуктивность La нужно учитывать и для выпрямителей малой мощности при повышенных частотах питающего напряжения.

Содержание

Техническое задание

Введение

1. Выбор направления проектирования

1.1 Обзор схемных и конструктивных решений

1.2 Постановка задачи

2. Принцип работы схемы выпрямителя с активно-емкостной нагрузкой

3. Расчет выпрямителя

4. Конструкция устройства

4.1 Разработка печатной платы

4.2 Выбор элементов устройства

Выводы

Литература