Импульсный лабораторный источник питания
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
т 1.5тАж9.0 В.. Также устройство ограничения тока до 8.0 А. А так же обязательны блоки управления и измерения. Обобщенная структурная схема источника питания приведена на 160500 ДФ 201500 Д70 Э1.
3.2 Разработка схемы электрической функциональной
Регулировку напряжения можно выполнить на основе трехвыводного интегрального стабилизатора напряжения в типовом включении. Это обеспечит регулировку в требуемом диапазоне напряжений при помощи переменного резистора и даст дополнительную стабилизацию напряжения. Так как дополнительно управление напряжением должно осуществляться при помощи ПК, то для обеспечения перестройки двоичным кодом необходимо использовать транзисторные ключи, подбором сопротивления в коллекторной цепи можно добиться перестройки напряжения на выходе с шагом 0.5В.
Так как ток микросхемы стабилизатора напряжения невелик, то для того, чтобы обеспечить максимальный ток нагрузки 8А, необходим усилитель тока. Для регулировки ограничения тока нагрузки можно использовать компаратор, один вход которого подключить к нагрузке, другой к опорному регулируемому делителю напряжения.
Для измерения напряжения при помощи ПК, необходимо сначала преобразовать его в двоичный код. Это можно сделать при помощи АЦП. Так как необходимо измерять напряжение обоих полярностей, чтобы не использовать два АЦП, можно измерять их поочередно. Для этого необходим коммутатор управляемый двоичным кодом, а так же преобразователь напряжений положительной и отрицательной полярности для измерения напряжения по модулю.
В итоге нам необходимо управлять транзисторными ключами обоих полярностей, а это как минимум две четырех разрядные шины. Управлять коммутатором и включением питания устройства. Обрабатывать данные с АЦП и привязать это все к параллельному порту компьютера. Все эти задачи можно решить используя микроконтроллер.
В итоге функциональная схема лабораторного источника питания будет иметь вид 160500 ДФ 201500 Д70 Э2.
4. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЛАБОРАТОРНОГО ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ
4.1 Выбор и описание схемы импульсного источника напряжения
4.1.1 Так как падение напряжения на регулирующих элементах составит не менее 2В, то напряжение опорного источника должно быть не менее 12В, а ток не менее 8А. Данным требованиям удовлетворяет импульсный источник питания системных блоков ПК DTK(АТХ) со следующими параметрами. Схема электрическая принципиальная данного устройства приведена на 160500 ДФ 201500 Д70 Э3.
Входное напряжение .......................................... 220 В.
Частота ................................................................ 47...63 Гц.
Размеры ....................................................... 140x150x86 мм.
Диапазон рабочих температур ....................... + 10...+50С.
Выходной ток в каналах источника:
+3,3 В .................................................................... 14 А;
+5 В S_b .............................................................0,72 А;
+5 В .......................................................................21 А;
-5 В ..................................................................... 0,3 А;
+ 12 В.................................................................тАж 8 А;
-12 В......................................................................О,ЗА
4.1.2 Описание схемы принципиальной источника питания DTK(АТХ)
.1.2.1 Входные цепи
Для защиты входных цепей источника питания на печатной плате установлен предохранитель FА1.. Заградительный фильтр импульсных помех образован конденсаторами С2,С8,С11,С12, дросселями LlтАжL3. Фильтр обеспечивает защиту источника питания, как от синфазной, так и дифференциальной составляющей импульсных помех.
Напряжение первичной электрической сети поступает далее на выпрямитель VD14...VD17, выполненный по мостовой схеме. Полупериоды выпрямленного напряжения сглаживаются конденсаторами С16, С17. Резисторы R30, R31, подключенные к С16, С17 параллельно, симметрируют напряжение на конденсаторах, а также создают цепь их разряда
4.1.2.2 Источник питания режима готовность (Stand_by)
Источник питания режима готовность предназначен для создания начального напряжения питания при запуске ШИМ-контроллера и выдачи напряжения питания на системную плату, когда компьютер находится в спящем* режиме. Этот источник состоит из однотактного преобразователя, подключенного к выпрямителю первичной сети, и стабилизатора вторичного напряжения.
Однотактный преобразователь автогенераторного типа выполнен на транзисторе VT1. Постоянное напряжение с положительного вывода выпрямителя через рабочую обмотку трансформатора ТA1 подводится к коллектору транзистора VT1. Это же напряжение через резисторы R11, R7 прикладывается к базе этого транзистора, создавая небольшое положительное смещение. Транзистор VT1 находится в открытом состоянии, и через него начинает протекать ток. В трансформаторе происходит процесс накопления энергии, в результате которого в обмотках ТA1 наводятся ЭДС. Обмотка положительной обратной связи является источником заряда конденсатора С5. Ток заряда этого конденсатора запирает транзистор VT1. Во время запертого состояния VT1 трансформатор Т1 отдает энергию во вторичную цепь.
Зашита транзистора VT1 от коммутационных импульсов, обусловленных индуктивностью рассеивания обмоток трансформатора Т1, и от превышения мгновенной мощности на коллекторе VT1, реализована цепью демпфирования, состоящей из элементов VD7, R4 C1. Демпфирование выбросов в цепи базы осуществляется элементами VD10, C6, R8.
Вторичную цепь трансформатора Т1 образуют выпрямительные диоды VD11, VD12, фильтровые конденсаторы С9, С19, С28 и интегральный стабилизатор +5 В DD1.