Оценка коэффициента полезного действия компенсационных стабилизаторов и габаритной мощности силового трансформатора. Расчёт выходного сопротивления, элементов схем защиты от перегрузок по току, оптимизация конструкции охладителей для силовых транзисторов.
Аннотация к работе
Коломенский институт (филиал) московского государственного машиностроительного университета (МАМИ) Коломенский институт (филиал) Система управления топливоподачей транспортного дизель-генератора: блок питания управляющего устройстваБлок питания (БП) - устройство, предназначенное для формирования напряжения, необходимого системе, из напряжения электрической сети. Чаще всего блоки питания преобразуют переменное напряжение сети 220 В частотой 50 Гц (для России, в других странах используют иные уровни и частоты) в заданное постоянное напряжение. В общем случае он состоит из понижающего трансформатора, у которого первичная обмотка рассчитана на сетевое напряжение. Затем устанавливается выпрямитель, преобразующий переменное напряжение в постоянное. В большинстве случаев выпрямитель состоит из одного диода (однополупериодный выпрямитель) или четырех диодов, образующих диодный мост (двухполупериодный выпрямитель).Схема включает следующие блоки: А1-силовой трансформатор;Рассчитывается минимальное значение входного напряжения схемы: где Uрэ.min-минимальная разность потенциалов между коллектором и эмиттером регулирующего транзистора, обеспечивающая его работу в нормальном активном режиме, Uvд - падение напряжения на диоде выпрямителя. Для кремниевых транзисторов величина Uрэ.min не превышает 4В, а в кремниевых выпрямительных диодах малой и средней мощности прямое падение напряжения не превышает 1В. Uвх1.min = Uвых1 Uрэ.min1 2* Uvд , Uвх1.min = 18.6 В.Рассчитывается габаритная мощность силового трансформатора.Рассчитывается максимальное входное напряжение, подаваемое на вход стабилизатора: Uвх1.max = Uвх1.min*(1 Uвх1.отн), Uвх1.max = 22.32 В;Определяется величина входного напряжения: Uвх1 = Uвх1.nom - 2Uvд , Uвх1 = 18.46 В;Поскольку датчики А5, А9 используются для коррекции выходного напряжения стабилизаторов, то их коэффициенты передачи могут изменяться в пределах: , , Задается минимальное значение этого коэффициента: Простейшие схемы компенсационных стабилизаторов имеют Кп.вх, незначительно отличающийся от единицы. Коэффициент усиления регулирующего элемента, который в большинстве случаев включается по схеме ОК, также близок к единице. При расчете зададимся: Ку1 = 40, Ку2 = 56. Расчет необходимого коэффициента усиления схем усилителей проводится по формуле для определения коэффициента стабилизации: кст1 = 29 ;Рассчитывается необходимый коэффициент передачи тока регулирующих транзисторов.Основные требования к УПТ - обеспечение заданного коэффициента усиления по напряжению, а также высокой температурной стабильности этого коэффициента и положения исходной рабочей точки. Рассчитаем резистор R2.Выходное сопротивление схемы компенсационного стабилизатора напряжения примерно в Ку?Кст раз меньше, чем выходное сопротивление регулирующего элемента: Выходное сопротивление регулирующего элемента при холостом ходе: Выходное сопротивление регулирующего элемента при номинальной нагрузке: 1.422 Ом ;Рассчитаем мощность, рассеиваемую резисторами R1-R3: 0.017 Вт ; Рассчитаем мощность, рассеиваемую резисторами R4-R6: Найдем ток, протекающий через делитель первого и второго каналов: Рассчитаем мощность, рассеиваемую каждым резистором делителя (для обоих каналов): , , , , , , В соответствии с полученными данными выбираем следующие сопротивления: R1: С2-33-1Вт 175 Ом(?5%)В качестве силового трансформатора берется специально разработанный для применения в сетевых источниках питания полупроводниковой аппаратуры ТПП. Выбран трансформатор Т1 ТПП294-127/220-50, мощностью 110Вт с током вторичной обмотки 4.85 А. Для получения необходимого напряжения соединяем следующие обмотки: 1 канал: последовательно U11-12 , U13-14, U17-18, U19-20; В качестве предохранителей выбираем плавкие предохранители FU1, FU2 типа ПМ1-1-2А. Он был выбран по методическим указаниям: выбран трансформатор ТПП294-127/220-50, мощностью 110 Вт и током вторичной обмотки 4.85 А.Зона Поз. обозн Наименование Кол. ПримечаниеDA1,DA2 КРЕН1В 2
Размещено на .
План
Оглавление
Введение
1.1 Электрическая функциональная схема блока питания
2. Оценка КПД компенсационных стабилизаторов и габаритной мощности силового трансформатора