Курсовая работа: Построение схемы стабилизированного источника вторичного электропитания: ДФ, КС3Т

Вариант 15

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.

Вторичные источники электропитания разрабатываются для питания радио - электронной и специальной аппаратуры в виде отдельных функциональных узлов или встроенных узлов (источники питания телевизоров), а так же в виде специальных устройств (зарядное устройство для автомобиля) или устройство управления электроприводом (постоянного тока, переменного тока). А так же различные схемы для питания устройств электротехнологий (схема питания электро - водонагреватели, ультразвуковых преобразователей).

Обобщенная блок-схема выпрямителя малой мощности может содержать шесть функционально-законченных блоков.

Тр - трансформатор. Он понижает или повышает напряжение, если это необходимо для практики.

ВП - вентильный преобразователь, преобразующий напряжение (ток) переменное в напряжение (ток) однополярное.

Ф - фильтр, пропускающий в нагрузку постоянную составляющую тока, и не пропускающий всевозможные гармоники. При этом напряжение в нагрузке становится постоянным с небольшими пульсациями.

Ст - стабилизатор постоянного напряжения. Он поддерживает напряжение постоянным при изменении тока нагрузки в заданных пределах.

Н - нагрузка, потребляющая энергию постоянного тока.

Рисунок 1. Блок-схема выпрямителя малой мощности

Требования к ИВЭП:

1. Номинальное значение выходного напряжения должно иметь фиксированную величину, определяемую питаемой аппаратурой.
2. Выходной ток должен иметь фиксированные пределы изменения и характер изменения.
3. Пульсации (переменная составляющая) выходного напряжения должны быть ограничены, максимальное допустимое их значение определяется питаемой аппаратурой.
4. Суммарная нестабильность выходного напряжения при воздействии всех дестабилизирующих факторов должна быть ограничена.

Основные параметры ИВЭП:

1. Номинальное выходное напряжение выпрямителя , пределы его изменения и , максимальный диапазон его изменения .
2. Номинальное значение выходного напряжения стабилизатора и его пределы и , максимальное изменение выходного напряжения стабилизатора .
3. Пределы регулировки выходного напряжения стабилизатора: и .
4. Номинальное значение тока нагрузки выпрямителя , пределы его изменения и .
5. Номинальное изменение тока нагрузки стабилизатора и его пределы изменения и .
6. Нестабильность выходного напряжения, которая измеряется как отношение изменения выходного напряжения к номинальному значению выходного напряжения стабилизатора при заданных изменениях входного напряжения или тока нагрузки.
7. Для характеристики стабилизирующих свойств ИВЭП используется коэффициент стабилизации по напряжению, который показывает, во сколько раз относительное изменение входного напряжения больше относительного изменения выходного напряжения при неизменном токе нагрузки
8. Амплитуда переменной составляющей (пульсаций) напряжения: на входе фильтра , на его выходе , на выходе стабилизатора . Значение пульсаций описывается коэффициентом пульсаций: , , . После выпрямителя обычно стоит фильтр, цель которого заключается в уменьшении пульсаций, работу фильтра характеризует коэффициент фильтрации (или коэффициент сглаживания): ,
9. Внутренние сопротивления постоянному току выпрямителя и стабилизатора.
10. Внутренние динамические сопротивления выпрямителя и стабилизатора.
11. Температурный коэффициент напряжения, который показывает изменение выходного напряжения стабилизатора при изменении температуры окружающей среды.
12. Суммарная нестабильность напряжения стабилизатора при одновременном воздействии всех возмущающих факторов
13. Коэффициенты полезного действия функциональных узлов ИВЭП, определяемые отношением их выходной мощности к входной
14. Время готовности источника питания определяется интервалом времени между моментом подачи входного напряжения и моментом, после которого параметры ИВЭП удовлетворяют заданным для него требованиям.