Разработка источника вторичного электропитания

Проектирование нестабилизированного линейного источника вторичного электропитания, который будет использоваться для питания маломощных потребителей. Расчет трансформатора, выпрямителя на полупроводниковых диодах, сглаживающего емкостного фильтра.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 31.10.2017
Размер файла 541,2 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.

12

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

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

Реферат

ПЗ: с., рис., источников.

Цель работы - разработка источника вторичного электропитания.

Объект исследования - нестабилизированный линейный источник вторичного электропитания в соответствии с ТЗ.

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.

Рассмотрены источники электропитания среднего напряжения. Благодаря этим источникам обеспечивается высокое качество напряжения, которое необходимо, в первую очередь, для передающих и приемных устройств радиоэлектронной аппаратуры.

ИВЭП, МОДЕЛЬ, ФИЛЬТР, ВЫПРЯМИТЕЛЬ, ELECTRONIC WORKBENCH.

Техническое задание

Проектирование нестабилизированного источника питания, обеспечивающего поддержание постоянного напряжения заданного уровня на постоянной нагрузке.

Напряжение питающей сети переменного тока (номинальное)

U1 = 220 В

Номинальное выходное выпрямленное напряжение источника питания (постоянная составляющая)

Ud =400 В

Номинальный выходной выпрямленный ток источника питания (постоянная составляющая)

Id=0,1 А

Частота питающей цепи

fс = 50 Гц

Коэффициент срабатывания защиты по току

КЗАЩ = 2

Коэффициент пульсаций

Кп=10%

Введение

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.

Практическая направленность курсовой работы

На электростанциях широкое применение находят аналоговые и импульсные устройства электронной техники. Они предназначены для организации оперативно-технической связи, для построения систем контроля и управления электроснабжением. 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. Кроме этого, они должны быть надежными и обеспечивать приемлемый коэффициент полезного действия.

В настоящее время схемотехника вторичных источников электропитания постоянно усложняется. Разработаны импульсные источники с выпрямителем на входе и преобразовательным трансформатором, работающим на ультразвуковой частоте. Однако классические схемы источников питания с трансформатором на частоту 50 Гц все еще успешно применяются для нужд автоматики и телемеханики в электроснабжении.

Цель курсового проекта - обобщение и углубление теоретических знаний по дисциплине «Основы силовой электроники» в области расчета и анализа работы электронных схем, развитие самостоятельных навыков по выбору электронных компонентов, расчету характеристик и энергетических показателей источников питания.

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. Выполнение курсового проекта предусматривает решение следующих задач:

ь закрепление знаний о свойствах и параметрах полупроводниковых приборов - диодов, транзисторов, стабилитронов, интегральных микросхем;

ь выяснение того, как отдельные простые схемы при определенном соединении образуют более сложное устройство, в котором каждая схема вносит свой вклад в реализацию функций всего устройства;

ь приобретение навыков работы со справочной литературой.

источник вторичный электропитание

1. Выбор направления проектирования

1.1 Обзор схемных и конструктивных решений

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;

* потребляемый ток;

* требуемый уровень стабилизации напряжения питания;

* допустимый уровень пульсации напряжения питания. Немаловажны и характеристики ИП. влияющие на его эксплуатационные качества:

* наличие систем защиты;

* массогабаритные размеры.

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. Любой из параметров ИП, выходящий за границы допустимых требований, вносит диссонанс в работу устройства. Поэтому, прежде чем начинать сборку ИП к предполагаемой конструкции, внимательно проанализируйте все имеющиеся варианты и выберите такой ИП, который будет максимально соответствовать всем требованиям и вашим возможностям.

Существует четыре основных типа сетевых источников питания:

* бестрансформаторные, с гасящим резистором или конденсатором.

* линейные, выполненные по классической схеме: понижающий трансформатор - выпрямитель - фильтр - стабилизатор.

* вторичные импульсные: понижающий трансформатор - фильтр - высокочастотный преобразователь 20-400 кГц.

* импульсный высоковольтный высокочастотный: фильтр - выпрямитель ~220 В - импульсный высокочастотный преобразователь 20-400кГц.

Линейные источники питания

Отличаются предельной простотой и надежностью, отсутствием высокочастотных помех. Высокая степень доступности комплектующих и простота изготовления делает их наиболее привлекательными для повторения начинающими радиоконструкторами. Кроме того, в некоторых случаях немаловажен и чисто экономический расчет -- применение линейных ИП однозначно оправдано в устройствах, потребляющих до 500 мА, которые требуют малогабаритных ИП. К таким устройствам можно отнести:

* зарядные устройства для аккумуляторов;

* блоки питания радиоприемников, АОНов, систем сигнализации и т.д.

Некоторые конструкции, не требующие гальванической развязки с промышленной сетью, можно питать через гасящий конденсатор или резистор, при этом потребляемый ток может достигать сотен мА.

Эффективность и рациональность применения линейных ИП значительно снижается при токах потребления более 1 А. Причинами этого являются следующие явления:

* колебания сетевого напряжения сказываются на коэффициенте стабилизации;

* на входе стабилизатора приходится устанавливать напряжение, которое будет заведомо выше минимально допустимого при любых колебаниях напряжения в сети, а это значит, что когда эти колебания высоки. необходимо устанавливать завышенное напряжение, что в свою очередь влияет на проходной транзистор (неоправданно большое падение напряжения на переходе, и как следствие -- высокое тепловыделение);

* большой потребляемый ток требует применения габаритных радиаторов на выпрямляющих диодах и регулирующем транзисторе, ухудшает тепловой режим и габаритные размеры устройства в целом.

В настоящее время традиционные линейные источники питания все больше вытесняются импульсными. Однако, несмотря на это, они продолжают оставаться весьма удобным и практичным решением в большинстве случаев радиолюбительского конструирования (иногда и в промышленных устройствах). Причин тому несколько: во-первых, линейные источники питания конструктивно достаточно просты и легко настраиваются, во-вторых, они не требуют применения дорогостоящих высоковольтных компонентов и, наконец, они значительно надежнее импульсных ИП.

Типичный линейный ИП содержит в своем составе:

· сетевой понижающий трансформатор

· диодный мост с фильтром

· стабилизатор, который преобразует нестабилизированное напряжение, получаемое со вторичной обмотки трансформатора через диодный мост и фильтр, в выходное стабилизированное напряжение, причем, это выходное напряжение всегда ниже нестабилизированного входного напряжения стабилизатора.

Основным недостатком такой схемы является низкий КПД и необходимость резервирования мощности практически во всех элементах устройства (т.е. требуется установка компонентов допускающих большие нагрузки, чем предполагаемые для ИП в целом, например, для ИП мощностью 10 Вт требуется трансформатор мощностью не менее 15 Вт и т.п.). Причиной этого является принцип, по которому функционируют стабилизаторы линейных ИП. Он заключается в рассеивании на регулирующем элементе некоторой мощности

Стабилизаторы линейных ИП функционируют в достаточно узких рамках допустимых входных напряжений, причем эти рамки еще сужаются при предъявлении жестких требований к КПД устройства. Зато достигаемые в линейных ИП степень стабилизации и подавление импульсных помех намного превосходят другие схемы.

1.2 Постановка задачи

Исходя из заданных требований к разрабатываемому источнику питания, вполне оправданным является использование типичного линейного ИП. Разработаем структурную схему и дадим разъяснение блокам структурной схемы.

Структурная схема линейного ИП изображена на рис. 1.2.1 содержит в своем составе:

· сетевой понижающий трансформатор (Тр),

· выпрямитель (В)

· фильтр (Ф)

Рис..1.2.1- Структурная схема линейного ИП

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. Для улучшения магнитной связи между обмотками служит стальной магнитопровод, собранный из пластин специальной электротехнической стали.

По своей конструкции маломощные трансформаторы весьма разнообразны. Их можно различать по виду сердечника, обмотки, особенности конструкции.

Материалом сердечников силовых трансформаторов обычно является листовая электротехническая сталь различных марок и толщины. Уменьшение толщины листа приводит к уменьшению потерь от вихревых токов. При увеличении содержания кремния в стали также снижаются потери мощности на вихревые токи и гистерезис в сердечнике трансформатора.

Рис..1.2.2 - Сердечники трансформаторов

На рис. 1.2.2 приведены сердечники трансформаторов броневого -- (а, б) и стержневого -- (в) типов. Участки 1 сердечника, на которых размещены обмотки трансформаторов, называются стержнями, а участки 2, свободные от обмоток и соединяющие стержни в единую конструкцию, называются ярмами.

Наиболее распространенным сердечником в трансформаторах малой мощности является броневой. Этот сердечник обычно набирается из отдельных Ш-образных пластин, полученных штамповкой. Для уменьшения вихревых токов пластины изолируются друг от друга слоем лака или оксидной пленкой.

В броневых сердечниках обмотка размещается на среднем стержне. Магнитный поток при этом разветвляется на правую и левую части, и, таким образом, в крайних стержнях его величина будет в 2 раза меньше, чем в среднем. Поэтому сечение крайних стержней вдвое меньше сечения среднего.

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. В зависимости от используемых элементов различают полупроводниковые (диодные или тиристорные) и кенотронные, газотронные и тиратронные выпрямители. В зависимости от числа фаз, а также характера нагрузки выпрямителя и требований к пульсации выпрямленного тока схемы выпрямления бывают однофазные, трехфазные и многофазные и отличаются количеством плеч. Под плечом понимают совокупность обмотки трансформатора и включенных последовательно с ней выпрямляющих приборов. На рис. 1.2.3 изображены наиболее распространенные схемы выпрямителей.

Рис. 1.2.3- Наиболее распространенные схемы выпрямителей

В однофазной однополупериодной схеме (а) используется только часть мощности трансформатора, выпрямленное напряжение имеет большую переменную составляющую, к диоду приложено высокое обратное напряжение и, следовательно, выпрямитель обладает низким кпд.

Основным преимуществом однополупериодной схемы является простота. К недостаткам можно отнести: большие габариты и масса трансформатора, большой коэффициент пульсаций.

Однофазная двухполупериодная схема выпрямления (б), имеет следующие преимущества по сравнению с однополупериодной: меньшие габариты трансформатора, в два раза меньший ток, текущий через вентиль, частота пульсаций выпрямленного напряжения вдвое меньше, что приводит к уменьшению габаритов сглаживающего фильтра. Недостатки - необходимость среднего вывода обмотки трансформатора, использование 2 вентилей вместо одного.

Однофазная мостовая схема выпрямления (в). К преимуществам этой схемы можно отнести: малая мощность трансформатора, его малые габариты и масса, малое обратное напряжение на вентиле. К недостаткам данной схемы можно отнести: использование 4 вентилей вместо одного или 2, большое внутреннее сопротивление выпрямителя.

Пульсации выпрямленного напряжения ухудшают или делают совершенно невозможной работу радиоэлектронных устройств. Так, например, пульсации выходного напряжения выпрямителей, питающих каскады передатчиков, приемников, усилителей, являются причиной фона -- звуковых колебаний с частотой пульсаций. В электронно-лучевых трубках пульсации могут вызывать периодическое изменение яркости свечения, появление на экране трубки сетки, полос и т. д. Наличие пульсаций может привести к ложному срабатыванию автоматических устройств и механизмов. Поэтому на выходе выпрямителя необходим сглаживающий фильтр, доводящий пульсации выпрямленного напряжения до допустимой величины, практически не влияющей на работу радиоэлектронных устройств.

Основными видами фильтров являются индуктивный (рис. 1.2.4), емкостный (рис. 1.2.5) и емкостно-индуктивный, которые в свою очередь делятся на Г-образные, П -образные и многозвеньевые и представляют собой комбинацию индуктивных и емкостных фильтров. Выберем RC фильтр, так как данный тип фильтра по своим параметрам для нашего технического задания подходит больше, чем все остальные.

Рис. 1.2.4 - Индуктивный фильтр Рис. 1.2.5 -Емкостной фильтр

2. Принцип работы схемы выпрямителя с активно-емкостной нагрузкой

При работе на нагрузку, потребляющую небольшие токи от выпрямителя, часто используют фильтры, включающие конденсатор; в наиболее простом виде -- это С-фильтры. Такие фильтры для выпрямителя представляют емкостную нагрузку, которая заметно изменяет характер процессов в вентильном комплекте.

Рис. 2.1. Однофазный нулевой выпрямитель с емкостным фильтром (а) и временные диаграммы напряжений и токов выпрямителя (б, в)

При включении выпрямителя рис. 2.1,а напряжение на конденсаторе и нагрузке ud от периода к периоду будет увеличиваться (рис. 2.1,б). На интервалах, когда e2>Ud, например при 0<<1, вентиль V1 отпирается и конденсатор заряжается импульсом тока ia1 (рис. 1,в). При этом разность напряжений е2--ud прикладывается к сопротивлению r, равному сумме сопротивления вентиля и приведенного суммарного сопротивления обмоток трансформатора. Когда e2<ud при 1<<2, вентиль запирается, и конденсатор частично разряжается на нагрузку.

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.

Амплитудное значение тока вентиля Iam из-за малого времени проводимости в установившемся режиме может в 5...7 раз превосходить его среднее значение Ia (рис.2.1, в). При включении схемы это превышение еще больше и для ограничения начального броска зарядного тока конденсатора иногда вводят дополнительное ограничивающее сопротивление r, которое вместе с конденсатором образует Г-образный RС-фильтр (см. рис. 2.1, а).

Чем больше сопротивление нагрузки Rн, тем больше постоянная времени цепи разряда конденсатора = СRн и выше Ud, которое при холостом ходе (R н = ) равно Udxx=E2m=E2. С увеличением уменьшается пульсация выходного напряжения.

Таким образом, при емкостной нагрузке выпрямитель отличают по сравнению с выпрямителем с активной нагрузкой:

ь малая длительность и большая амплитуда анодного тока;

ь увеличенное выходное напряжение;

ь малые пульсации выходного напряжения;

ь сильная зависимость среднего значения выходного напряжения от сопротивления нагрузки.

Расчет выпрямителя с С-фильтром производят методом Терентьева, при котором пренебрегают пульсациями выходного напряжения, считая, что выпрямитель работает на неизменную противо-ЭДС Ud (рис. 2.2, а). При таком допущении импульс анодного тока симметричен. Обозначим его длительность 2, где угол назовем углом отсечки анодного тока. Мгновенное значение анодного тока может быть определено по падению напряжения e2--ud на резисторе r, через который протекает этот ток

Рис. 2.2. Диаграммы напряжений и токов при работе выпрямителя на противо-ЭДС (а) и зависимости расчетных коэффициентов от параметра А (б)

ia = (e2 - ud)/r. (1)

Здесь напряжение на вторичной обмотке трансформатора e2=E2 cos , а напряжение на нагрузке может быть выражено через угол отсечки (рис.2.2,а).

Подставим Ud=E2 cos в (1):

.

Среднее значение тока нагрузки

(2)

где m - число пульсаций в периоде;

А -- расчетный коэффициент, зависящий от угла :

A = tg - .

Из (2)

.

Порядок расчета выпрямителя следующий:

1) по известным Rн и r определяют А;

2) находят ;

3) определяют все токи и напряжения в выпрямителе.

Для удобства расчета используют вспомогательные коэффициенты В, F и D, являющиеся функциями коэффициента А (рис. 2.2,б). Расчетные соотношения для выпрямителей приведены в таблице.

Все основные электрические параметры выпрямителя могут быть выражены как функции угла отсечки либо величины А() = tg - . Ниже приведен расчет для однофазной мостовой схемы.

Максимальное значение тока диода

Iam=FIa,

где F - коэффициент максимального тока:

Действующее значение тока вторичной обмотки трансформатора

,

где D - коэффициент формы тока:

Действующее значение ЭДС вторичной обмотки трансформатора

E2 = BUd,

где B - коэффициент фазной ЭДС:

Рис. 2.3. Графические зависимости к инженерному расчету выпрямителя при активно-емкостной нагрузке

Зависимости В, D, F, Н от коэффициента А приведены также на рис. 2.3,б, в, г.

Полная мощность вторичной обмотки трансформатора

Мощность S2 максимальна при = 37°, поэтому режим работы выпрямителя следует выбирать при значении угла = 35...45°, что соответствует А=0,1...0,2.

Полная мощность вторичной обмотки и типовая мощность трансформатора равны друг другу.

Коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения по первой гармонике при конечном, но достаточно большом значении емкости конденсатора

q=Н/(Cr), (3)

где С -- в микрофарадах;

.

Функция H представлена графически на рис. 2.3,г при различной кратности пульсаций m (для однофазного мостового выпрямителя m=2).

Выражение (3) позволяет также по заданному коэффициенту пульсаций q определить необходимую величину емкости конденсатора.

Внешняя характеристика выпрямителя определяется уравнениями:

или в относительных единицах

cos = f (sin - cos ) (4)

3. Расчет выпрямителя

Выражение (4) представляет обобщенную внешнюю характеристику выпрямителя, представленную графически на рис. 2.3,д.

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.

Рассмотренная методика анализа выпрямителей пригодна, если =3...4. Для более мощных выпрямителей (<3) необходимо учитывать влияние индуктивности рассеяния La. Индуктивность La нужно учитывать и для выпрямителей малой мощности при повышенных частотах питающего напряжения.

Индуктивность La способствует увеличению длительности зарядного тока конденсатора, что вызывает изменение формы кривой выпрямленного напряжения, а следовательно, и среднего значения выпрямленного напряжения. В результате функция B=E2/Ud изменяется. На рис. 2.3,е приведено семейство функций B, построенных для различных значений угла , равного arctg (La /r).

Изменение других функций с учетом величины La относительно малы и при расчете их можно не учитывать.

Таблица 3.1- Расчетные коэффициенты

Тип выпрямителя

Kr

Kl

Однофазный мостовой

3.5

4. Конструкция устройства

4.1 Разработка печатной платы

Выбираем габаритные размеры печатной платы 360*147=52920мм2.

В качестве материала печатной платы принимается стеклотекстолит.

Толщину печатной платы выбираем из рекомендуемого ряда, принимаем H=1,5 мм.

Выбираем первый класс точности проводящего рисунка, для которого ширина проводника и расстояние между проводниками, контактными площадками и проводниками составляет:

Tmin=S=0,6 мм, расстояние между краем просверленного отверстия и края контактной площадки bm=0,3 мм и отношение минимального диаметра металлизированного отверстия к толщине платы y=0,46 мм.

Принимается толщина проводящего пласта печатного проводника hф=35 мкм.

Тогда для выбранного класса точности предельное рабочее напряжение составляет Uр=600В, предельная сила тока Iпр=2600 ма.

При топологическом проектировании разрабатывается рисунок печатной платы.

Принимаем класс координатной сетки 2,5мм. Принимаем допуски на расстояние отверстий для крепления деталей (элементов) +0,1 мм.

Расчет размеров проводящего рисунка печатной платы должен иметь такие расчеты

1) диаметр монтажных металлизированных и неметаллизированных отверстий;

2) диаметров контактных площадок и ширины проводников;

3) минимального расстояния между элементами проводящего рисунка.

Проводим расчет диаметров монтажных отверстий. При H=1,5 мм диаметры монтажных отверстий находим по формуле:

dн=dв+r+ (1)

где dв-максимальний диаметр вывода, мм=8мм;

r-разность между минимальным значением диаметра отверстия и максимальным значениям диаметра вивода, мм;

-нижнее предельное отклонение номинального значения диаметра отверстя определяем в зависимости от класса точности, наличия металлизации и размера отверстия, мм.

Допуск на обработку отверстий устанавливается.

dн=0,8+0+0,12=0,92 мм.

Принимаем dн=1мм.

Допуски на параметры печатной платы принимаются:

1) на габаритный размер печатной платы ±0,2 мм (принимается ±0,5 мм).

2) на толщину печатной платы 1,5±0,08мм

3) на погрешности расположения отверстий относительно координатной сетки - ±0,005 мм.

4) на диаметр контактных площадок ±0,1мм.

Минимальный диаметр контактной площадки, которая изготовляется химическим методом, составляет:

(2)

где ПО - минимальная площадь монтажной площадки, мм2;

dmax-максимальный диаметр металлизированного отверстия, мм.

Максимальный диаметр контактной площадки составляет:

(3)

где Cз=0,44 - обусловлено погрешностью из - за растекание краски.

Печатные проводники должны иметь допустимую в производстве ширину.

Минимальная ширина проводника составляет:

Bmin=Bзад+1,5*hф=0,5+1,5*0,035=0,55 мм. (4)

где Bзад - заданная минимальная эффективная ширина проводника, мм (0,5 мм)

kф-толщина проводящого пласта.

Максимальная ширина проводника составляет:

Bmax=Bmin+C1бы=0,55+0,32=0,87 мм. (5)

где C1бы=0,32 для первого класса точности рисунка.

Принимаем Bmax=1мм, Bmin=0,6 мм.

Паразитная емкость между двумя печатными проводниками определяется по формуле.

(6)

где Э-диэлектрическая проницаемость;

Lн-длина взаимного перекрытия проводников, мм;

Допустимое значение Cпар составляет 60 пф.

Так как 7,3 пф<60 пф, то условие выполняется.

Паразитная взаимоиндукция между печатными проводниками определяется по формуле

(7)

где Ln-длина проводника, мм;

t1,t 2-ширина первого и второго проводника соответственно, мм.

(8)

4.2 Выбор элементов устройства

Выбирается нагрузочный резистор R2 исходя из того, что на каждый 1 В выходного напряжения следует взять 100 Ом.

(10)

Рассчитывается мощность:

(11)

Для запаса принимаем

По значению мощности и сопротивления выбираем тип резистора

ТВО - 10 40кОм +-5%.

Выводы

Во время проведения проектирования был разработан конкурентоспособный, экономичный и надежный прибор, основная задача которого это выпрямление переменного напряжения по параметрам технического задания.

Аппарат отвечает требованиям, выполнение которых будет соответствовать стандартам существующих схем, а также лучших рабочих характеристик устройства по сравнению с его аналогами.

Был разработан источник, благодаря которому обеспечивается высокое качество напряжения, которое необходимо, в первую очередь, для передающих и приемных устройств радиоэлектронной аппаратуры, поэтому данная разработка актуальна и необходима.

Литература

1. Исаков Ю.А. и др. Основы промышленной электроники. - К.: Техника, 1976.-554с.

2. Незнайко А.П., Геликман Г.Ю. Конденсаторы и резисторы. - М.:Энергия, 1973.-112с.

3. Дьяконов М.Н. и др. Справочник по электрическим конденсаторам / Под общей ред. Четверткова И.И. и др. - М.: Радио и связь, 1983.-576с

4. Диоды: Справочник / Под ред. Григорьева О.П. и др. - М.: Радио и связь, 1990.-335с.

5. Резисторы: Справочник / Под ред. Четверткова И.И. - М.: Радио и связь, 1991.-528с.

6. Варламов Р.Г. Компановка радиоэлектронной аппаратуры. - М.: Советское радио, 1975.-352с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Проектирование источника вторичного электропитания. Работа структурной схемы источника вторичного электропитания. Выбор и расчёт трансформатора. Расчет элементов силовой части преобразователя. Расчёт сетевого выпрямителя. Перечень элементов схемы.

    курсовая работа [408,5 K], добавлен 30.03.2015

  • Проектирование 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 27.08.2010

  • Анализ методов расчета источника вторичного электропитания, который является обязательным функциональным узлом практически любой электронной аппаратуры. Особенности работы магнитопровода силового трансформатора и схемы управления силовым транзистором.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 29.04.2010

  • Обзор существующих схемных решений для построения вторичного источника питания постоянного тока. Расчет параметров компенсационного стабилизатора первого канала, выпрямителей, трансформатора, узлов индикации. Выбор сетевого выключателя и предохранителя.

    курсовая работа [765,4 K], добавлен 11.03.2014

  • Технические 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 17.03.2015

  • Разработка 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 27.08.2010

  • Классификация средств электропитания, источников вторичного электропитания. Основные характеристики источников вторичного электропитания. Блоки питания видеомониторов. Блок схема питания видеомонитора EGA. Схема электрическая принципиальная.

    курсовая работа [81,9 K], добавлен 07.05.2004

  • Источник вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры, построенный на полупроводниковой основе с учетом современного развития микроэлектронной техники. Расчет выпрямителя, работающего на емкость, а также оценка качества работы стабилизатора.

    курсовая работа [418,3 K], добавлен 21.12.2012

  • Способы организации источников вторичного электропитания, методы их расчета и программная реализация методов. Выпрямительные устройства и ключевые стабилизаторы напряжения. Алгоритм расчета выпрямителя с индуктивной нагрузкой, параметры трансформаторов.

    отчет по практике [160,7 K], добавлен 25.02.2012

  • Расчет сетевого выпрямителя, силовой части, выбор элементов однотактного конвертора. Расчет предварительного усилителя, генератора пилообразного напряжения. Схема сравнения и усиления сигнала ошибки. Вспомогательный источник питания, емкость конденсатора.

    курсовая работа [265,5 K], добавлен 06.04.2016

  • Особенности 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 03.09.2012

  • Расчет выпрямительного устройства при работе на активно-емкостную нагрузку, компенсационного стабилизатора с непрерывным регулированием напряжения, мощности вторичных обмоток трансформатора. Определение расчетного габаритного параметра трансформатора.

    курсовая работа [842,2 K], добавлен 16.01.2015

  • Выбор 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 04.06.2013

  • Разработка импульсного лабораторного источника вторичного электропитания, предназначенного для питания лабораторных макетов и низковольтных устройств. Конструкторский анализ схемы и расчет характеристик надежности. Экономическое обоснование проекта.

    дипломная работа [3,6 M], добавлен 11.03.2012

  • Методы регулирования выходного напряжения инвертора. Сравнение систем с амплитудным и фазовым регулированием. Расчет индуктивного регулятора, коммутирующей емкости, элементов выпрямителя и инвертора. Описание конструкции силового блока преобразователя.

    курсовая работа [221,4 K], добавлен 07.01.2013

  • Методика 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 02.09.2009

  • Современные стабилизированные источники вторичного электропитания. Схема выпрямителя и характер нагрузки. Уменьшение величины пульсации выпрямленного напряжения. Структурная схема стабилизатора. Компенсационные стабилизаторы постоянных напряжений и токов.

    курсовая работа [233,8 K], добавлен 02.01.2011

  • Расчет и выбор параметров системы. Расчет входного выпрямителя, фильтра и прямоходового преобразователя. Расчет потерь в сердечнике, системы охлаждения транзистора. Мощность потерь в диодах выпрямителя, в дросселях, в обратных и в выпрямительных диодах.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 17.02.2013

  • Преимущества 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 24.06.2014

  • Обзор 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 28.12.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.