Устройство питания электронных схем
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
на тему: Устройство питания электронных схем
Введение
Современный научно-технический прогресс тесно связан с развитием электроники. Успехи электроники являются результатом создания разнообразных по своим свойствам электровакуумных и полупроводниковых приборов. В настоящее время число различных типов электронных приборов велико.
Электроника представляет собой бурную развивающуюся область науки и техники. Она изучает принципы устройства, работы и применения различных электронных приборов. Применение электронных устройств позволяет проводить разнообразные исследования и измерения, частности такие, которые сами не имеют ни чего общего с электроникой. Электронные усилители, генераторы, выпрямители, оiиллографы, измерительные приборы и другие устройства стали мощными средствами для научных исследований, автоматизации и контроля производственных процессов.
Питание радиоаппаратуры от электросетей переменного тока - наиболее экономичный, удобный и надежный способ электропитания. Но для питания для питания цепей требуется постоянный ток, для этого переменный ток электросети преобразуют в пульсирующий (ток постоянного напряжения, периодически изменяющийся по величине), уменьшая затем пульсации до столь малой величины, что он не создает заметных помех (фона) в громкоговорителе, телефоне, на экране и т.п.
Преобразование переменного тока в пульсирующий называется выпрямлением, а сами преобразователи - выпрямителями.
Процесс уменьшения пульсаций называется сглаживанием пульсаций и осуществляется сглаживающими фильтрами. Выпрямителем часто называют весь комплекс, в который входят как собственно выпрямитель, так и сглаживающий фильтр.
Выпрямитель (электрического тока) - преобразователь электрической энергии; механическое, электровакуумное, полупроводниковое или другое устройство, предназначенное для преобразования переменного входного электрического тока в постоянный выходной электрический ток
1. Задание
Разработать источник питания электронной схемы согласно следующим требованиям:
1.U сети = 220 В,
2.Тип выпрямителя: однофазная мостовая схема,
.Фильтр: RC,
.Коэффициент пульсации на выходе фильтра: 0,06,
5.KСТ = 500,
6.UН = 9 В,
7.RН =200 Ом
.1 Описание схемы
Однофазная мостовая схема представляет собой мост из вентилей VD1 - VD4, в одну диагональ которого включена нагрузка, а в другую переменное напряжение U2, и сглаживающий RC-фильтр, подключенный параллельно нагрузке. В положительном полупериоде открыты диоды VD1 - VD2, в отрицательном - VD3 - VD4. Ток в нагрузке протекает в одном и том же направлении в течение обоих полупериодов.
1. Теоретические сведения
1.1 Выпрямитель
Выпрямительное устройство предназначено для преобразования переменного тока в постоянный и состоит, в общем случаи, из трех узлов: трансформатора, выпрямителя и сглаживающего фильтра. В случае необходимости в выпрямитель добавляется стабилизатор напряжения.
Режим работы выпрямителя в основном определяется типом фильтра, включенного на его выходе. В маломощных выпрямителях, которые питаются от однофазной сети переменного тока, применяются емкостные фильтры, Г - образные LC, RC и П-образные CLC и CRC фильтры.
Емкостный фильтр характерен для выпрямителей, расiитанных на малые токи нагрузки, и, в общем случае, представляет собой обычный конденсатор, подключенный параллельно нагрузке для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения. Реакция нагрузки на выпрямитель зависит от емкости конденсатора, сопротивление которого для переменной составляющей на много меньше сопротивления нагрузки.
Если же фильтр выпрямителя начинается с дросселя, обладающего большой индуктивностью, то нагрузка выпрямителя - индуктивная.
1.2 Характеристики выпрямителя
схема выпрямитель электрический ток
Выпрямитель характеризуется: выходными параметрами, режимом работы диодов, и параметрами трансформатора.
Выходные параметры выпрямителя:
номинальное среднее выпрямленное напряжение U0;
номинальный средний выпрямленный ток I0;
коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения Kп01;
частота пульсаций выпрямленного напряжения Fп;
внутреннее сопротивление выпрямителя R0;
Коэффициентом пульсации Kп01 называется отношение амплитуды первой гармоники выпрямленного напряжения U01 к среднему значению выпрямленного напряжения U0.
Характеристика диодов в выпрямителе:
среднее значение прямого тока Iпр ср;
действующее значение прямого тока Iпр;
амплитуда тока Iпр max;
амплитуда обратного напряжения Uобр max;
средняя мощность Рпр ср;
1.3 Схемы выпрямления
Существуют различные схемы выпрямления для питания РЭА от однофазной сети переменного тока.
1.Однополупериодный выпрямитель.
Простейшая схема однополупериодного выпрямителя состоит только из одного выпрямляющего ток элемента (диода). На выходе - пульсирующий постоянный ток. На промышленных частотах (50-60 Гц) не имеет широкого применения, так как для питания аппаратуры требуются сглаживающие фильтры с большими величинами емкости и индуктивности, что приводит к увеличению габаритно-весовых характеристик выпрямителя. Однако схема одно?/p>