Источник питания для электролитического гигрометра
Информация - Компьютеры, программирование
Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование
БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ
ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ
КАФЕДРА УПРАВЛЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
Реферат
По дисциплине: "Основы патентоведения"
Источник питания для электролитического гигрометра
Выполнила: cт. грУИТ-41в
Кравцова В.В.
Проверила:
Комлева О.А.
Балаково - 2005
Содержание
Источник питания для электролитического гигрометра
Формула изобретения
Источник питания для электролитического гигрометра
Список литературы
Источник питания для электролитического гигрометра
Изобретение относится к области приборостроению и предназначено для питания электролитического гигрометра.
При разработке источника питания для электролитического гигрометра была поставлена задача максимального упрощения его схемы при сохранении четкого выполнения всех рабочих функций.
Источник питания с балластным конденсатором и разделительным трансформатором завоевал популярность благодаря малым габаритам и тем, что он гальванически не связаны с сетью. Однако при разработке таких устройств необходимо учитывать ряд факторов, чтобы исключить аварийные ситуации, в результате которых могут выйти из строя не только источник питания, но и нагрузка. В практике широкое применение нашли источники с балластным конденсатором и разделительным трансформатором. Подобное решение позволяет конструировать малогабаритные источники питания.
На фиг.1 приведена структурная схема устройства. Трансформатор Т1 выполняет функцию разделительного. Он работает при малом входном и выходном напряжении. Его конструкция весьма проста. Конденсатор С1 - балластный, а резистор R2 ограничивает импульс тока при включении. Напряжение на первичной обмотке трансформатора ограничивают стабилитроны VD1 и VD2.
В колебательном контуре, состоящем из конденсатора С1, индуктивности первичной обмотки трансформатора L и приведенного к первичной обмотке сопротивления нагрузки RН, возможен резонанс, который может привести к выходу из строя источника питания.
Допустим, что в нагруженном источнике на первичной обмотке напряжение равно 20 В (типичный случай). Это означает, что приведенное к первичной обмотке сопротивление нагрузки RН примерно в 10 раз меньше емкостного сопротивления |XС1| конденсатора С1 и образует с ним делитель напряжения 10: 1 (приближенно), т.е. |XС1|=10 RН. При правильно рассчитанном трансформаторе индуктивное сопротивление первичной обмотки |XL| должно примерно в 10 раз превышать приведенное к первичной обмотке сопротивление нагрузки RН поэтому добротность упомянутого контура крайне низка, никакого резонанса быть не может.
Совершенно иная ситуация возникает при отключенной нагрузке (на холостом ходу). Если выполняются указанные выше соотношения |XС1|=10RН и |XL|=10RН, то |XС1|=|XL| и возникает резонанс. Если на вход вместо сетевого подать напряжение 1.2 В, то на первичной обмотке ненагруженного трансформатора оно за счет резонанса увеличится в 10 и более раз - добротность получившегося контура достаточно большая, однако при подаче сетевого напряжения такого подъема не будет. С увеличением напряжения на обмотке сверх номинального (20 В) магнитопровод трансформатора входит в насыщение, его индуктивность уменьшается, и контур перестает быть настроенным в резонанс.
Однако, если трансформатор выполнен с хорошим запасом по допустимому входному напряжению, подъем может быть весьма значительным. Это вызовет увеличение напряжения на конденсаторе С1 по сравнению с работой в номинальном режиме, и если конденсатор выбран без запаса - может произойти пробой. Возможны и другие не менее тяжелые последствия. Поэтому, как и для бестрансформаторного источника питания с балластным конденсатором, недопустима работа без номинальной нагрузки.
Наше решение - подключение стабилитрона к выходу источника.
В момент подключения (или отключения) источника питания к сети в его цепях происходит переходный процесс, который через некоторое время сменяется установившимся режимом. Не вдаваясь в теоретические основы переходных процессов, отметим два закона коммутации:
. Ток в дросселе (приборе с индуктивным сопротивлением) не может изменяться скачком, или, иначе, ток после коммутации имеет то же значение, которое он имел в момент, непосредственно предшествующий коммутации.
электролитический гигрометр приборостроение стабилитрон
2. Напряжение на конденсаторе не может изменяться скачком, или, иначе, напряжение после коммутации имеет то же значение, что и непосредственно до коммутации.
При подключении источника питания к сети конденсатор еще не заряжен и падение напряжения на нем равно нулю. Ток в индуктивности не может возникнуть мгновенно, поэтому напряжение на резисторе равно нулю и сетевое напряжение полностью приложено к первичной обмотке трансформатора, которая рассчитана на существенно меньшее значение. Именно при включении возникает высокая опасность межвиткового пробоя и исчезает преимущество в простоте исполнения трансформатора с намоткой "внавал", чем он и заслужил широкую популярность. Особенно опасно подключение источника питания к сети, в которой в этот момент действует амплитудное или близкое к нему напряжение. Актуальное значение приобретает задача ограничения