курсовик по электронике (Методичка для лабораторных работ), страница 8
Описание файла
Файл "курсовик по электронике" внутри архива находится в папке "Лаборат_работа_№4". Документ из архива "Методичка для лабораторных работ", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "электроника" из 5 семестр, которые можно найти в файловом архиве МПУ. Не смотря на прямую связь этого архива с МПУ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "книги и методические указания", в предмете "электроника" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "курсовик по электронике"
Текст 8 страницы из документа "курсовик по электронике"
Pпот = Ui Ii
При выполнении курсового проекта студенты принимают напряжение в нестабилизируемой секции в зависимости от номера по списку. С 1-го номера по 12-ый Uнестаб =12В, С 13-го номера по 24-ый Uне стаб =24В, С 25-го номера и более Uне стаб =36В. Величина тока в амперах в нестабилизируемой секции принимается по формуле:
Iне стаб = 0,5 + 0,05 Nсп ,
где Nсп – номер студента по списку.
Далее необходимо выяснить, какова мощность секций со стабилизированным напряжением, сколько их и каковы величины напряжений в каждой секции. Для питания операционных усилителей необходимы две секции стабилизированного напряжения +15В и – 15В. Для питания цифровых микросхем и аналого-цифрового преобразователя наверняка потребуется стабилизированное напряжение +5В.
Для определения величины тока, потребляемой секциями со стабилизированным напряжением необходимо просуммировать ток, потребляемый всеми микросхемами и другими элементами. Для операционных усилителей ток питания можно определить по справочнику[..]. Так по данным справочника для одной микросхемы К140УД23 ток потребления Iпот = 10мА при напряжении питания Uп = 15В.
Помимо этого может потребоваться еще одна вторичная обмотка трансформатора для питания индуктивного датчика с несущей частотой 50 Гц.
Габаритная мощность трансформатора Pтр должна учитывать потери мощности во всех элементах блока питания, включая потери в самом трансформаторе. КПД самого трансформатора тр зависит от его мощности. Для трансформаторов с мощностью 50 ВА тр =0,8 , а для трансформаторов с мощностью 150 ВА тр =0,86.
При определении потерь в диодных мостиках VD1 – VD4 и VD5 – VD8 необходимо иметь в виду, что в каждый момент времени работают по два диода. Если диоды кремниевые, то на каждом диоде происходит падение напряжения 0,6 – 1В в зависимости от величины выпрямляемого тока. В расчетах будем брать максимальное падение напряжения на каждом диодном мостике – 2В. Отсюда следует, что КПД выпрямителя в зависит от величины выпрямляемого напряжения. Чем больше величина выпрямляемого напряжения, тем выше КПД. В нашем случае на обмотке II трансформатора Т1 напряжение – 21В, следовательно, в = (21 – 2)/ 21 = 0,86.
КПД импульсного стабилизатора напряжения можно принять исн = 0,8. Можно также ввести коэффициент запаса мощности для возможности модернизации электронных схем без переделок блока питания. Такое решение используют в современных персональных компьютерах для возможности установки дополнительных плат расширения. Введение коэффициента запаса мощности 1,2 – 1,5 позволяет также не рассматривать небольшие потери в фильтрах
При определении габаритной мощности трансформатора потребляемая мощность делится на КПД и умножается на коэффициент запаса мощности.
Габаритная мощность трансформатора по схеме на рис. 15 при введении коэффициента запаса мощности 1,2:
Pтр = 1,2 [(215 I15 + 5 I5 )/ исн в + (Uне стаб Iне стаб ) / в] /тр,
где первое слагаемое определяет мощность обмотки II, поступающую на импульсный стабилизатор напряжения, а второе слагаемое определяет обмотки III, поступающую на нестабилизированный выпрямитель. Здесь I15 – ток в секциях с напряжением 15 В, I5 – ток в секции с напряжением 5 В, в - КПД выпрямителя, а тр - КПД самого трансформатора.
Размеры магнитопровода трансформатора определяются по формуле:
Sм Sок = 45 Pтр/f Bm j kок kм
Где Sм - площадь сечения магнитопровода (см2), Sок - площадь окна магнитопровода, Pтр - габаритная мощность трансформатора (Вт), f - частота напряжения в сети (Гц), Bm - амплитуда магнитной индукции в магнитопроводе (Т), j - плотность тока в обмотках (А/мм2), kок - коэффициент заполнения окна магнитопровода обмоткой, kм - коэффициент заполнения сечения магнитопровода.
Величина Bm выбирается в зависимости от материала магнитопровода и габаритной мощности по специальным графикам, которые приводятся в справочниках. Для магнитопроводов из электротехнической стали величину Bm выбирают от 1,2 Т до 1,8 Т. Большие значения принимаются для более мощных трансформаторов. Так, например, для трансформатора с габаритной мощностью 50 Вт с магнитопроводом из электротехнической стали марки Э41 Bm =1,25.
Плотность тока в обмотках выбирается от j =2 А/мм2 при Pтр 200 ВА до j = 6 А/мм2 при Pтр 10 ВА. Коэффициент тем меньше, чем тоньше обмоточные провода. При этом чем меньше мощность трансформатора, тем тоньше обмоточные провода. Для маломощных трансформаторов, когда Pтр =15 50 ВА можно принимать kок = 0,22 … 0,28 , для трансформаторов средней мощности, когда Pтр =50 150 ВА можно принимать kок = 0,28 … 0,34, для трансформаторов большой мощности, когда Pтр 150 ВА можно принимать kок = 0,35 … 0,38.
Коэффициент заполнения сечения магнитопровода kм зависит от толщины листов и вида их изоляции. Для магнитопроводов из Ш-образных пластин, изолированных лаком, kм= 0,7 при толщине 0,1 мм, kм= 0,85 при толщине 0,2 мм, kм= 0,91 при толщине 0,35 мм. Если пластины изолированы фосфатной пленкой, kм можно увеличить соответственно до значений 0,75 0,89 и 0,94.
После определения произведения Sм Sок, которое определяет габаритную мощность трансформатора, выбирается стандартный магнитопровод по справочникам [….].Число витков wi для каждой обмотки трансформатора определяется по формуле:
wi = 2200 Ui / f Bm Sм.
Для первичной обмотки Ui =UI =220В является напряжением электросети. Число витков вторичных обмоток необходимо увеличивать на 2…5%, чтобы учесть внутреннее падение напряжения. Наибольшее значение относится к трансформаторам с мощностью до 10 В А, а наименьшее к трансформаторам с мощностью не менее 200 В А.
Диаметр обмоточного провода определяется по формуле:
Ii
j
di = 1,13П о справочнику выбирают ближайшее большее значение диаметра провода. После чего проверяют заполнение окна магнитопровода обмоточными проводами. При этом непременно учитывается толщина изоляции между слоями обмотки и между секциями, а также толщина каркаса, на который производится намотка. Толщина каркаса может быть 1мм. Данную проверку рекомендуется выполнять графически в увеличенном масштабе.