Работа 2012г

Расчет источника электропитания с бестрансформаторным входом.

Широкое внедрение микросхем в электронной аппаратуре диктует необходимость улучшения массово-объѐмных показателей стабилизирующих источников вторичного электропитания (ИВЭП), что достигается применением импульсных способов регулирования и отказом от низкочастотных трансформаторов. В литературе подобные ИВЭП получили названия источников электропитания с бестрансформаторным входом:

Наиболее часто эти ИВЭП выполняются по структурной схеме, приведенной

На этом рисунке: 

В1- входной сетевой выпрямитель напряжения;

Ф1 - входной сглаживающий фильтр (ФНЧ);

Пр - импульсный преобразователь напряжения (конвертор)

СУ- схема управления;

U0 - выходное напряжение преобразователя;

Uвх - входное напряжение преобразователя.

Таблица 1.

 Предпоследняя цифра номера пароля 4

Напряжение фазы питающей сети Uф, 220В

Частота тока питающей сети fc, 60Гц

Число фаз сети, 3m

Пульсность сетевого выпрямителя, 3p

Относительное изменение напряжения питающей сети: 

- в сторону увеличения - а макс.0,1  

- в сторону уменьшения - а мин. 0,2

Частота преобразования fn, 25 кГц

Диапазон рабочих температур, -20 +40 0С

Таблица 2.

Последняя цифра номера пароля 1

U0, В 5

I0 макс, А 10,0

I0 мин, А 2,0

Нестабильность выходного напряжения при

изменении питающей сети δ, 1%

Амплитуда пульсации выходного напряжения Uвых.m, 0,05В

Ι. Алгоритм выбора схемы преобразователя.

1.Определяем максимальную выходную мощность преобразователя:

2. Определяем номинальное Uвх максимальное и минимальное значения

входного напряжения преобразователя

3. По известным значениям P0 = 162Вт и Uвх = 295.5 В с помощью графика рисунка 2 выбираем схему преобразователя с учетом рекомендаций, приведенных в описании схем преобразователей напряжения.

4. Для однотактных преобразователей напряжения (с обратным включением выпрямительного диода) задаемся максимальным значением

5. Определяем амплитудные значения э.д.с. первичной U1m и вторичной U2m обмоток трансформатора преобразователя в функции напряжения

первичной сети Uвх и мощности нагрузки P0 .

6. Определяем требуемый коэффициент трансформации n21

трансформатора

7. Определяем γмин. Если полученное значение γмин ≥ 0,15, устройство

реализуемо.

8. Определяем критическую индуктивность L кр

9. Определяем значение γ.

ІІ. Выбор и расчет трансформатора.

1. Определяем действующее значение токов первичной I1 и вторичной I2 обмоток трансформатора.

2. Определяем произведение поперечного сечения стержня на поперечное сечение окна Sст·Sок

3. По известному произведению Sст·Sок с помощью таблицы 5 (Методических указаний) выбираем тип магнитопровода и уточняем его

параметры.

4. Определяем число витков первичной W1 и вторичной W2 обмоток трансформатора.

5. Определяем поперечное сечение провода первичной q1 и вторичной q2 обмоток трансформатора.

6. По известным значениям q'1; q'2; W1; W2; Sок проверяем условие

размещения обмотки в окне магнитопровода.

ІІІ. Расчет элементов силовой части преобразователя.

1. Исходя из заданного значения амплитуды пульсации выходного напряжения Uвых.m, определяем требуемое значение выходной емкости Сн.

2. По ранее выбранному значению КПД преобразователя определяем значение максимального тока коллектора Iк1 макс транзистора VT1.

3. Определяем максимальное значение напряжения на закрытом

транзисторе Uкэ1 макс.

4. В случае выбора биполярного транзистора, задавшись коэффициентом

насыщения Кнас = 1,2…1,3, определяем максимальное значение мощности

Рк, рассеиваемой транзистором.

5. Определяем параметры диода VD1: среднее и максимальное значения

тока диода IVD1 макс максимальное обратное напряжение на диоде UVD1 макс.

6. Исходя из заданного значения нестабильности выходного на пряжения δ, определяем требуемый коэффициент передачи в контуре регулирования

ІV. Расчет сетевого выпрямителя.

1. На основании своего варианта задания выбираем схему сетевого выпрямителя.

2. Находим среднее значение тока, потребляемого от сетевого

выпрямителя

3. Определяем требуемые параметры вентилей Iв ср, Uобр и , fd.

4. Для выбранного типа диода выписываем максимальное значение тока при работе на ѐмкость Iпр. уд. = 3А и рассчитываем величину резистора Rогр

5. Находим величину емкости сглаживающего фильтра Сф

6. По таблице 11 (метод.указаний) выбираем тип и номинал конденсатора, удовлетворяющий требованиям

Список литературы:

1. Березин О.К. и др. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры. – М.: «Три Л», 2000. – 400 с.

2. Электропитание устройств связи: Учебник для вузов / А.А. Бокуняев, В.М. Бушуев, А.С. Жерненко и др. Под ред. Ю.Д. Козляева. – М.: Радио и связь, 1998. – 328 с.: ил.

3. Конденсаторы оксидно-элктролитические К50-24…К50-53. Справочник.-СПб.: Издательство РНИИ "Электростандарт", 1996, 208 с.: ил.

4. Прянишников В.А. Электроника: Курс лекций. - СПб.: Корона принт, 1998. - 400с.

5. Полупроводниковые приборы. Диоды выпрямительные, стабилитроны, тиристоры: Справочник/ А.Б. Гитцевич, А.А. Зайцев, В.В. Мокряков и др. Под ред. А.В. Голомедова. - М.: КубК-а,1996. - 528 с.

6. Электромагнитные элементы радиоэлектронной аппаратуры: Справочник/ Ю.С. Русин, И.Я. Гликман, А.Н. Горский. - М.: Радио и связь, 1991. - 224 с.

7. Перельман Б.Л. Полупроводниковые приборы. Справочник. – “СОЛОН”, “МИКРОТЕХ”, 1996 г. – 176 c.: ил.

8. Устройства электропитания бытовой РЭА: Справочник/ И.Н. Сидоров, М.Ф. Биннатов, Е.А. Васильев. - М.: Радио и связь, 1991. – 472 с.