Вторичные источники питания (ВИП)
Понятие и изучение схем полупроводниковых выпрямителей и параметрических стабилизаторов. Принцип работы однополупериодной и двухполупериодной схемы выпрямителя. Характеристика режима входа осциллографа при измерении размаха пульсаций источника питания.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.12.2014 |
| Размер файла | 732,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Вторичные источники питания (ВИП)
Цель работы: Изучение схем полупроводниковых выпрямителей и параметрических стабилизаторов
Теоретические сведения:
К первичным источникам относят электрическую сеть переменного тока и автономные электромеханические генераторы, аккумуляторы, батареи гальванических и фотоэлектрических элементов, батареи ионисторов и термоэлементов, радиоизотопные источники питания. Задачей вторичных источников электропитания является преобразование выходного напряжения первичных источников к параметрам, необходимым для питания схем электронных приборов и устройств. К таким параметрам относят полярность, величину, стабильность и максимальный уровень пульсаций питающего напряжения, величину потребляемого тока, суммарную потребляемую мощность. В некоторых случаях разработчику ВИП необходимо обеспечить требования технического задания (ТЗ) в части надежности, коэффициента полезного действия, массы, габаритов, устойчивости к воздействию различных внешних факторов и т. д. Типовая структурная схема простейшего нестабилизированного вторичного источника питания, питающегося от сети переменного тока, показана на рис. 4.1.
Рис.4.1. Структурная схема простого вторичного источника с выходным напряжением +5 В.
В большинстве случаев в состав схем вторичных источников питания входят стабилизаторы напряжения, включаемые между сглаживающим фильтром и нагрузкой. Практические принципиальные схемы вторичных источников питания также содержат схемы коммутации, регулирования, индикации и защиты от перегрузок. Однополупериодные схемы применяют при частоте входного напряжения порядка десятков кГц и выше, а также в схемах маломощных высоковольтных выпрямителей. Для низковольтных низкочастотных схем чаще всего применяют двухполупериодные схемы (схему на двух диодах и трансформаторе с отводом от середины вторичной обмотки или мостовую схему с использованием четырех диодов).
Рис.4.2. Мостовая схема выпрямления.
В некоторых случаях также используют диодные схемы с умножением выходного напряжения. На рис. 4.3 приведена схема выпрямителя с удвоением выходного напряжения.
Рис.4.3. Схема выпрямителя с удвоением выходного напряжения.
стабилизатор полупроводниковый осциллограф питание
При моделировании схем выпрямителей вместо первичного источника (сети переменного тока) и понижающего трансформатора предусмотрено применение функционального генератора, входящего в состав виртуальных приборов программного пакета “Multisim”. Для имитации понижающего трансформатора с отводом от средней точки вторичной обмотки (при моделировании двухполупериодного выпрямителя) применяется схема с использованием двух противофазных выходов функционального генератора.
Выполнение работы:
1. Собрать схемы диодных выпрямителей, приведенные на рис.4.4, рис.4.5 с применением диодов согласно вариантам, указанным в табл. 3.1. Установить параметры функционального генератора по табл.4.1 и получить осциллограммы напряжения на сопротивлении загрузки R1=1кОм
Табл.4.1
|
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
Частота генератора, Гц |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
75 |
80 |
85 |
90 |
100 |
|
|
Вариант |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|
|
Частота генератора, кГц |
105 |
110 |
115 |
120 |
125 |
130 |
135 |
140 |
145 |
150 |
Амплитуду синусоидального напряжения генератора принять равной 10 В (для всех вариантов)
Рис.4.4. Схема однополупериодного выпрямителя.
Рис.4.5. Схема двухполупериодного выпрямителя.
2. Для схемы, приведенной на рис.4.6, измерить при помощи подвижных маркеров размах (двойную амплитуду) пульсации выходного напряжения при амплитуде входного напряжения 10 В и вариантах параметров, указанных в табл.4.1.
3. При оформлении отчета полученные данные свести в таблицу, по результатам измерений сделать выводы о влиянии различных факторов на величину пульсаций выходного напряжения
Рис.4.6. Схема двухполупериодного выпрямителя с конденсатором сглаживающего фильтра.
Табл.4.1
|
Вар. |
Режим1 |
Режим2 |
Режим3 |
Режим4 |
|
|
1 |
f=50Гц R1=1кОм С1=100мкФ Пульсация: ………………. |
f=100Гц R1=1кОм С1=100мкФ Пульсация: ………………. |
f=50Гц R1=2кОм С1=100мкФ Пульсация: ………………. |
f=50Гц R1=1кОм С1=200мкФ Пульсация: ………………. |
|
|
2 |
f=60Гц R1=1кОм С1=100мкФ Пульсация: ………………. |
f=120Гц R1=1кОм С1=100мкФ Пульсация: ………………. |
f=60Гц R1=500 Ом С1=100мкФ Пульсация: ………………. |
f=60Гц R1=1кОм С1=220мкФ Пульсация: ………………. |
|
|
3 |
f=70Гц R1=1кОм С1=100мкФ Пульсация: ………………. |
f=140Гц R1=1кОм С1=100мкФ Пульсация: ………………. |
f=70Гц R1=2кОм С1=100мкФ Пульсация: ………………. |
f=70Гц R1=1кОм С1=200мкФ Пульсация: ………………. |
|
|
4 |
f=80Гц R1=1кОм С1=100мкФ Пульсация: ………………. |
f=160Гц R1=1кОм С1=100мкФ Пульсация: ………………. |
f=80Гц R1=500Ом С1=100мкФ Пульсация: ………………. |
f=80Гц R1=1кОм С1=330мкФ Пульсация: ………………. |
|
|
5 |
f=90Гц R1=1кОм С1=100мкФ Пульсация: ………………. |
f=180Гц R1=1кОм С1=100мкФ Пульсация: ………………. |
f=90Гц R1=500Ом С1=100мкФ Пульсация: ………………. |
f=90Гц R1=1кОм С1=200мкФ Пульсация: ………………. |
|
|
6 |
f=30Гц R1=1кОм С1=220мкФ Пульсация: ………………. |
f=60Гц R1=1кОм С1=220мкФ Пульсация: ………………. |
f=30Гц R1=500Ом С1=220мкФ Пульсация: ………………. |
f=30Гц R1=1кОм С1=470мкФ Пульсация: ………………. |
|
|
7 |
f=40Гц R1=1кОм С1=150мкФ Пульсация: ………………. |
f=80Гц R1=1кОм С1=150мкФ Пульсация: ………………. |
f=40Гц R1=500Ом С1=150мкФ Пульсация: ………………. |
f=40Гц R1=1кОм С1=330мкФ Пульсация: ………………. |
|
|
8 |
f=100Гц R1=1кОм С1=100мкФ Пульсация: ………………. |
f=200Гц R1=1кОм С1=100мкФ Пульсация: ………………. |
f=100Гц R1=2кОм С1=100мкФ Пульсация: ………………. |
f=100Гц R1=1кОм С1=470мкФ Пульсация: ………………. |
|
|
9 |
f=110Гц R1=1кОм С1=68мкФ Пульсация: ………………. |
f=220Гц R1=1кОм С1=68мкФ Пульсация: ………………. |
f=110Гц R1=2кОм С1=68мкФ Пульсация: ………………. |
f=100Гц R1=1кОм С1=120мкФ Пульсация: ………………. |
|
|
10 |
f=120Гц R1=1кОм С1=68мкФ Пульсация: ………………. |
f=240Гц R1=1кОм С1=68мкФ Пульсация: ………………. |
f=120Гц R1=500Ом С1=68мкФ Пульсация: ………………. |
f=120Гц R1=1кОм С1=150мкФ Пульсация: ………………. |
|
|
11 |
f=130Гц R1=1кОм С1=68мкФ Пульсация: ………………. |
f=260Гц R1=1кОм С1=68мкФ Пульсация: ………………. |
f=130Гц R1=2кОм С1=68мкФ Пульсация: ………………. |
f=130Гц R1=1кОм С1=220мкФ Пульсация: ………………. |
|
|
12 |
f=140Гц R1=1кОм С1=68мкФ Пульсация: ………………. |
f=280Гц R1=1кОм С1=68мкФ Пульсация: ………………. |
f=140Гц R1=500Ом С1=68мкФ Пульсация: ………………. |
f=140Гц R1=1кОм С1=330мкФ Пульсация: ……………… |
|
|
13 |
f=150Гц R1=1кОм С1=47мкФ Пульсация: ………………. |
f=300Гц R1=1кОм С1=47мкФ Пульсация: ………………. |
f=150Гц R1=2кОм С1=47мкФ Пульсация: ………………. |
f=150Гц R1=1кОм С1=100мкФ Пульсация: ………………. |
|
|
14 |
f=160Гц R1=1кОм С1=47мкФ Пульсация: ………………. |
f=320Гц R1=1кОм С1=47мкФ Пульсация: ………………. |
f=160Гц R1=500Ом С1=47мкФ Пульсация: ………………. |
f=160Гц R1=1кОм С1=120мкФ Пульсация: ………………. |
|
|
15 |
f=170Гц R1=1кОм С1=47мкФ Пульсация: ………………. |
f=340Гц R1=1кОм С1=47мкФ Пульсация: ………………. |
f=170Гц R1=500Ом С1=47мкФ Пульсация: ………………. |
f=170Гц R1=1кОм С1=150мкФ Пульсация: ………………. |
|
|
16 |
f=180Гц R1=1кОм С1=47мкФ Пульсация: ………………. |
f=360Гц R1=1кОм С1=47мкФ Пульсация: ………………. |
f=180Гц R1=2кОм С1=47мкФ Пульсация: ………………. |
f=180Гц R1=1кОм С1=220мкФ Пульсация: ………………. |
|
|
17 |
f=190Гц R1=1кОм С1=47мкФ Пульсация: ………………. |
f=380Гц R1=1кОм С1=47мкФ Пульсация: ………………. |
f=190Гц R1=500Ом С1=47мкФ Пульсация: ………………. |
f=190Гц R1=1кОм С1=330мкФ Пульсация: ………………. |
|
|
18 |
f=200Гц R1=1кОм С1=33мкФ Пульсация: ………………. |
f=400Гц R1=1кОм С1=33мкФ Пульсация: ………………. |
f=200Гц R1=2кОм С1=33мкФ Пульсация: ………………. |
f=200Гц R1=1кОм С1=68мкФ Пульсация: ………………. |
|
|
19 |
f=210Гц R1=1кОм С1=33мкФ Пульсация: ………………. |
f=420Гц R1=1кОм С1=33мкФ Пульсация: ………………. |
f=210Гц R1=2кОм С1=33мкФ Пульсация: ………………. |
f=210Гц R1=1кОм С1=100мкФ Пульсация: ………………. |
|
|
20 |
f=220Гц R1=1кОм С1=33мкФ |
f=440Гц R1=1кОм С1=33мкФ |
f=220Гц R1=2кОм С1=33мкФ |
f=220Гц R1=1кОм С1=220мкФ |
4. Собрать схему параметрического стабилизатора, приведенную на рис.4.7 с типом стабилитрона согласно табл.3.1
Рис.4.7. Схема параметрического стабилизатора напряжения.
5. Устанавливая при помощи потенциометра R1 напряжение на входе стабилизатора U1 = Uст.ном+10В и U2 = Uст.ном+20В, измерить значения выходного напряжения Uвых.1 и Uвых.2
6. Определить коэффициент стабилизации схемы по формуле:
Кст = ( U2 - U1)/( Uвых.2 - Uвых.1) (4.1)
7. Определить максимальную мощность, рассеиваемую стабилитроном при U2=Uст.ном+10В.
Контрольные вопросы:
1. Поясните принцип работы однополупериодной схемы выпрямителя (рис.4.4)
2. Поясните принцип работы двухполупериодной схемы выпрямителя (рис 4.5)
3. Поясните принцип работы мостовой схемы выпрямителя(рис 4.2)
4. Поясните принцип работы схемы выпрямителя с удвоением выходного напряжения(рис 4.3)
5. Каким должен быть режим входа осциллографа при измерении размаха пульсаций источника питания?
6. Как измеряют размах пульсаций при наличии подвижных маркеров осциллографа и без них?
7. Какая схема выпрямителя (однополупериодная или двухполупериодная) при прочих равных условиях обеспечивает меньший уровень пульсации выходного напряжения?
8. Как зависит размах пульсаций на нагрузке от частоты входного переменного напряжения?
9. Как зависит размах пульсаций на нагрузке от сопротивления нагрузки?
10. Как зависит размах пульсаций на нагрузке от емкости конденсатора сглаживающего фильтра?
11. Поясните принцип работы параметрического стабилизатора на стабилитроне
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Схема выпрямителя, график токов и напряжений. Фильтры, используемые в устройствах электропитания. Принципиальная схема выпрямителя. Выбор полупроводниковых диодов. Рекомендации по монтажу и модернизации схемы. Частота пульсаций выпрямленного напряжения.
реферат [437,6 K], добавлен 21.06.2015Характеристика свойств и параметров полупроводниковых приборов: диодов, транзисторов и стабилитронов. Расчет стабилизаторов напряжения, выпрямителей с емкостным фильтром. Выбор стандартного трансформатора. Определение коэффициента полезного действия.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 19.02.2013Работа источника питания радиоэлектронной аппаратуры. Расчет стабилизаторов напряжения, однофазного мостового выпрямителя с емкостным фильтром, параметров трансформатора, коэффициента полезного действия. Выбор микросхемы, стабилитрона и транзистора.
курсовая работа [271,9 K], добавлен 20.03.2014Выбор электрической принципиальной, структурной и функциональной схемы источника питания. Расчёт помехоподавляющего фильтра. Моделирование схемы питания генератора импульсов. Выбор схемы сетевого выпрямителя. Расчёт стабилизатора первого канала.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 04.06.2013Методика проектирования маломощного стабилизированного источника питания, разработка его структурной и принципиальной схем. Расчет и выбор основных элементов принципиальной схемы: трансформатора, выпрямителя, фильтра, стабилизатора и охладителя.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 02.09.2009Схема управляемого выпрямителя. Основные параметры выпрямителя в управляемом режиме. Выбор защиты тиристоров от перегрузок по току и напряжению. Расчет стабилизатора напряжения, выпрямителей. Моделирование выпрямителя, расчет источника питания.
курсовая работа [367,6 K], добавлен 02.02.2011Технические характеристики типового источника питания. Основные сведения о параметрических стабилизаторах. Расчет типовой схемы включения стабилизатора на К142ЕН3. Расчет источника питания с умножителем напряжения, мощности для выбора трансформатора.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 17.03.2015Особенности проведения расчета схемы вторичного источника с применением однополупериодного выпрямителя и непрерывного компенсационного стабилизатора. Общая характеристика и расчет распространённой схемы усилительного каскада на биполярном транзисторе.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 03.09.2012Описание и принцип работы системы гарантированного питания. Расчет зарядного устройства, входного выпрямителя, силового трансформатора и измерительных цепей. Определение источника питания собственных нужд. Расчет параметров и выбор аккумуляторной батареи.
курсовая работа [924,7 K], добавлен 04.10.2014Особенности развития микроэлектронной техники в области построения БИС для узлов и трактов телевизионных приемников. Анализ схемы блока питания телевизора "Горизонт 736". Характеристика сетевого (трансформаторного) источника питания. Сущность выпрямителя.
контрольная работа [667,5 K], добавлен 28.04.2015Проектирование и рассчет вторичного источника питания (выпрямителя, трансформатора, сглаживающего фильтра, стабилизатора выходного напряжения) с заданными параметрами. Обоснование выбора электрических схем устройства. Питание от сети переменного тока.
курсовая работа [131,8 K], добавлен 27.08.2010Изучение принципов построения и описание электрической принципиальной схемы импульсных источников питания. Технические характеристики и диагностика неисправностей импульсных блоков питания. Техника безопасности и операции по ремонту источников питания.
курсовая работа [427,5 K], добавлен 09.06.2015Понятие и основные характеристики выпрямителя, его функциональные особенности, разновидности и схемы. Механизм и этапы процесса выпрямления электрического тока. Параметры выпрямителя и порядок их определения, необходимые для этого коэффициенты и данные.
курсовая работа [79,5 K], добавлен 12.07.2011Типичные мостовые схемы однофазных полупериодных выпрямителей, их характеристики и принцип работы. Стабилизаторы напряжения и выпрямительные устройства с простым емкостным фильтром на выходе. Расчёт однополупериодного выпрямителя с активной нагрузкой.
курсовая работа [320,3 K], добавлен 07.10.2011Преимущества и недостатки источника питания, выполненного по мостовой схеме. Ориентировочные значения активного и индуктивного сопротивлений обмотки трансформатора. Расчет емкости конденсатора и коэффициента пульсации выпрямителя по первой гармонике.
курсовая работа [74,5 K], добавлен 24.06.2014Выбор и расчет элементов электрической схемы блока питания управляющего устройства. Расчет мощности, рассеиваемой регулирующими транзисторами. Выбор схем интегральных стабилизаторов напряжения; оптимизация конструкции охладителей силовых транзисторов.
курсовая работа [74,5 K], добавлен 21.11.2013Разработка и проектирование принципиальной схемы вторичного источника питания. Расчет вторичного источника питания, питающегося от сети переменного тока, для получения напряжений постоянного и переменного тока. Анализ спроектированного устройства на ЭВМ.
курсовая работа [137,3 K], добавлен 27.08.2010Расчет элементов управляемого выпрямителя с параллельным включением вентилей, системы импульсно-фазового управления на операционных усилителях, источника ее питания. Проектировка принципиальной электрической схемы управления реверсивного выпрямителя.
курсовая работа [497,9 K], добавлен 31.01.2011Обзор литературы по усилителям мощности. Описание электрической схемы проектируемого устройства - усилителя переменного тока. Разработка схемы вторичного источника питания. Выбор и расчет элементов схемы электронного устройства и источника питания.
реферат [491,0 K], добавлен 28.12.2014Функции источников питания электронных устройств. Основные параметры однофазных выпрямителей и сглаживающих фильтров. Расчет однофазных мостовых выпрямителей, работающих на емкостных и Г- образных фильтрах RC, расчет резистивно-емкостных фильтров.
контрольная работа [1,6 M], добавлен 27.12.2010
