Трансформаторный (сетевой) источник питания
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
ройств.
Понижающий трансформатор.
Этот прибор широко применяется в системах питания радиоустройств, причём в качестве трансформаторов питания электронной аппаратуры используются трансформаторы малой мощности, которые предназначены для преобразования напряжения электрических цепей в напряжение, необходимое для питания электронной аппаратуры. Рассматриваемые трансформаторы питания можно классифицировать по следующим признакам:
1)В зависимости от числа фаз преобразуемого напряжения - на однофазные и трёхфазные;
2)В зависимости от числа обмоток - на двух обмоточные и многообмоточные;
)В зависимости от конфигурации магнитопровода - на стержневые, броневые и тороидальные.
Исходя из экономичности, КПД, массогабаритных характеристик для разрабатываемого блока питания выбираем маломощный, броневой трансформатор питания, имеющий первичную обмотку и одну вторичную.
Выбор выпрямителя
В ИП РЭА чаще всего используется однофазная мостовая схема выпрямителя. Данная схема позволяет получить двухполупериодное выпрямление. Она содержит трансформатор и четыре диода, два из которых соединены анодами, образуя общий плюс, а два других соединены катодами, образуя общий минус выпрямителя.
Схемы выпрямления бывают:
1)Однофазная однополупериодная схема выпрямления;
2)Двухполупериодная (двухфазная) схема выпрямления с нулевым выводом;
3)Однофазная мостовая схема выпрямления;
4)Трёхфазная однополупериодная схема выпрямления;
)Трёхфазная мостовая схема выпрямления.
Для разрабатываемого источника питания выбираем однофазную мостовую схему выпрямления, которая имеет ряд преимуществ над остальными: меньшие значения габаритной мощности, меньшие значения обратного напряжения на диоде и напряжения вторичной обмотки. Однако необходимость использования четырёх диодов является её недостатком.
Исходя из анализа технического задания и достоинств мостовой схемы, выбираем для разрабатываемого блока питания мостовую схему в качестве выпрямителя.
Выбор сглаживающего фильтра.
В разрабатываемом ИВЭП в качестве фильтра используется преимущественно электролитические конденсаторы, хотя иногда их заменяют масляными. Электролитические конденсаторы обладают большой ёмкостью при относительно небольших размерах. Масляные конденсаторы имеют одно явное преимущество перед электролитическими: их рабочее напряжение выше.
Виды фильтров:
1)Ёмкостной фильтр;
2)Индуктивный фильтр;
)Индуктивно-ёмкостные фильтры;
)Резистивно-ёмкостные фильтры;
)Фильтры с резонансными контурами;
)Многозвенные фильтры;
)Активные фильтры.
Кроме основного требования - сглаживания пульсации выпрямленного напряжения - к фильтру предъявляются следующие требования:
Потери мощности и падение постоянной составляющей напряжения в фильтре должно быть минимальным; фильтр не должен влиять на работу потребителя; внешние электромагнитные поля, создаваемые фильтром, не должны нарушать функционирование устройства; во время переходных процессов фильтр не должен создавать перенапряжений и сверхтоков; собственная частота фильтра должна быть существенно меньше основной частоты пульсаций во избежание появления резонансных явлений в отдельных звеньях фильтра; фильтр должен обладать высокой надёжностью в пределах заданного диапазона температур.
Конденсатор, включённый параллельно нагрузке, представляет собой простейший емкостной фильтр. При повышении напряжения источника питания конденсатор периодически заряжается и разряжается на нагрузку, когда питающее напряжение становится меньше напряжения на его зажимах.
При этом конденсатор отдаёт нагрузке заранее запасенную энергию и напряжение на нагрузке изменяется в относительно меньших пределах, чем при отсутствии конденсатора, в чём и заключается сглаживающее действие емкостного фильтра.
К достоинствам емкостного фильтра можно отнести простоту его выполнения.
Основной недостаток - необходимость применения диодов, рассчитанных на большую амплитуду прямого тока.
выпрямитель трансформатор источник питание
1.4Выбор элементной базы блока питания
При разработке какого-либо устройства важное место занимает выбор элементной базы. Выбор ЭРЭ, должен быть сделан так, чтобы обеспечить надежную работу каждого узла и блока питания в целом. При этом выбирают элементы имеющие широкое применение и распространение в современной радиоаппаратуре, дешёвые и простые в установке.
Критерии выбора ЭРЭ
Трансформаторы:
Трансформатор выбирается с любой конструкцией магнитопровода и количеством вторичных обмоток, с максимально высоким КПД.
Основные параметры:
)Коэффициент трансформации - отношение числа витков в первичной обмотке к числу витков во вторичной обмотке;
2)КПД (коэффициент полезного действия) представляет собой отношение активной мощности на входе.
В трансформаторах малой мощности КПД составляет 60-90%
Исходя из этого, выбираем броневой трансформатор с выходным напряжением 6,5 В и током 0,06 А.
Транзисторы:
)По коэффициенту усиления на рабочей частоте;
2)По максимальной рассеиваемой мощности;
)По максимально допустимому напряжению между коллектором и эмиттером (между коллектором и базой);
)По максимальной рабочей частоте;
)По величине входного сопротивления.
Резисторы:
)По максимальной рассеиваемой мощности;
2)По