Расчет стабилизированного источника вторичного электропитания электронных устройств

Министерство образования Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Дальневосточный Государственный Аграрный Университет

Институт электрификации и автоматизации сельского хозяйства

Кафедра «ЭПААПК ЭТиА»

Курсовой проект

Расчет стабилизированного источника вторичного электропитания электронных устройств

Выполнил:

студент 3 курса

Яковенко.А.Е

группа 7137

Проверил:

Ременев В.З.

г. Благовещенск 2010г.

Содержание

Введение

1 Обзор и анализ источников питания

2 Выбор и расчет стабилизатора

3 Расчет выпрямителя и LC – фильтра

3.1 Выбор схемы выпрямителя

4 Выбор трансформатора

5 Литература

ВВЕДЕНИЕ

В любой сети напряжение не постоянно в течение времени: в зависимости от времени года, времени суток, потребления энергии промышленными предприятиями, аварийных ситуаций, электрическим транспортом и расхода в наших квартирах напряжение в сети то возрастает, то убывает. Следо­вательно, при питании аппаратуры от этой сети будет изменяться напряжение на вы­ходах выпрямителя и фильтра. Если колебания напряжения сети составляют ±10%, то в таких же пределах изменяется и величина выпрямленного напряжения. При изменении питающего напря­жения нарушается режим работы электронных приборов (тран­зисторов, электронных ламп), что приводит к ухудшению пара­метров всего устройства. Например, в радиоприемнике при из­менении режима работы транзисторов могут возникнуть сильные помехи. Такие же явления наблюдаются в нем при питании от химических источников тока, напряжение которых по мере разрядки уменьшается. Чтобы этого не проис­ходило, напряжение питания электронных устройств часто ста­билизируют. Здесь возможны два способа: стабилизация пере­менного напряжения на входе силового трансформатора или ста­билизация выпрямленного напряжения. В первом случае приме­няют специальные феррорезонансные стабилизаторы. Их недос­татками являются большие габариты и вес. Чаще прибегают к стабилизации выпрямленного напряжения, осуществляемой с по­мощью электронных стабилизаторов.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА:

выходное напряжение U_{О H} = 12 В;

максимальный ток нагрузки I_0н = 1,0 А;

нестабильность выходного напряжения при изменении напряжения сети на ±10% не более К_п.н. = 1%;

электропитание – однофазная сеть;

напряжение U₁ = 220 В;

частота f_с = 50 Гц;

минимальная рабочая температура T_min = +15°С;

максимальная рабочая температура Т_{m ах} = +35°С;

относительная влажность окружающего воздуха от 45 до 75;

атмосферное давление от 86 до 106 кПа (от 650 до 850 мм рт.ст.);

в качестве стабилизатора напряжения можно применить микросхему серии КР142;

К_ст = 500.

I. ВЫБОР СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

Так как U_{B Ы X} =12В и I_ВЫХ =1,0 А, выбирается микросхема КР142ЕН8В со следующими параметрами:

U_{В X} =20B(U_{в x min} = 18В и U_{вх max} = 35B);

Коэффициент нестабильности К_HU = 0,05% , К_HI = 1 %;

Коэффициент сглаживания пульсации К_ст = 30 дБ, на частоте 1 кГц;

Микросхема представляет собой компенсационный стабилизатор напряжения с фиксированным выходным напряжением, выполненный по планарной диффузионной технологии с изоляцией диэлектриком.

Прибор рассчитан на длительную эксплуатации в жестких условиях: при температурах окружающей среды от +80°С до +125°С, пониженном атмосферном давлении до 5 мм рт.ст., минимальная наработка – 50000 часов, сохраняемость – 25 лет.

Микросхема крепится к печатной плате пайкой или через переходные элементы, теплоотвод устанавливают на плату и прикручивают к нему микросхему.

Основная типовая схема включения рассматриваемого стабилизатора представлена на рис. 1.1. При всех условиях эксплуатации ёмкость конденсатора С1 не должна быть менее 10 мкФ, С2 не менее 2,2 мкФ.

Рис. 1.1. Типовая схема включения стабилизатора напряжения типа КР142ЕН8В

II. ВЫБОР СХЕМЫ ВЫПРЯМЛЕНИЯ

Для выбора схемы выпрямления необходимо знать мощность в нагрузке

Т.к. она меньше 100 ВА, а выпрямленное напряжение меньше 300 В и ток 1 А, можно использовать двухполупериодную схему выпрямления с выводом средней точки.

Рис.2.1. Двухполупериодная схема выпрямления с выводом средней точки

В первый полупериод, когда потенциал точки А будет положительным, а потенциал точки В отрицательным, диод VD1 будет открыт и ток протекает через диод VD1, нагрузку R_H и верхнюю половину второй обмотки в направлении, показанном сплошными стрелками. Диод VD2 в это время закрыт, ток через него не течет и он находиться под обратным напряжением.

В последующий полупериод ,когда потенциал в точке В становиться положительным, а точки А - отрицательным, VD2 открывается, а диод VD1 закрывается и ток течет через диод VD2, нагрузку R_H и нижнюю половину вторичной обмотки в направлении, показанном пунктирными стрелками. Диод VD1 в это время находится под обратным напряжением. Таким образом

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать