Вторичный источник питания с защитой от перегрузок (компенсационный стабилизатор параллельного типа)

Министерство образования и науки Республики Казахстан ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д. Серикбаева Кафедра Приборостроение и автоматизация технологических процессов ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКАк курсовой работе Тема Вторичный источник электропитания с защитой от перегрузок Руководитель ст.преподаватель кафедры Н.В.Аринова декабря2005 г. Нормоконтролер ст.преподаватель кафедры Л.А.Проходова декабря2005 г. Студент Булейко Д.В. Специальность 3401 Группа 03-ПС-1 Усть-Каменогорск 2005 ЗАДАНИЕ Рассчитать вторичный источник электропитания с защитой от перегрузок. По следующим исходным данным - номинальное значение выходного напряжение Uн 10В - ток нагрузки Iн 3А - ток срабатывания схемы защиты от перегрузок Iн max 5А - напряжение питания Uп 18В - температура окружающей среды tокр ср 30 оС - нестабильность выходного напряжения при изменении питания и температуры окружающей среды Uн 2 - питания в процессе работы изменяется на Un 10. Содержание Введение 1. Литературный обзор 1.1 Источники питания. 1.2 Основные элементы источников питания 1.3 Стабилизаторы напряжения 7 Параметрический стабилизатор 8 Компенсационный стабилизатор 2. Выбор и обоснование структурной схемы 3. Расчет принципиальной электрической схемы 3.1 Расчет регулирующего элемента 3.3 Расчет источника опорного напяжения. 3.4 Расчет усилительного элемента 3.4 Расчт измерительного элемента. 17 3.5 выходное сопротивление и Проверочные расчты. 17 Заключение 19 Список литературы 20 Приложение 21 Введение Для обеспечения нормального функционирования электронных устройств, прежде всего, необходимы источники энергии, которые называют источниками питания.

Для этой цели в большинстве случаев используют источники постоянного напряжения.

На начальном этапе развития радиоэлектроники в качестве источников питания преимущественно использовались гальванические батареи, основными недостатками которых особенно при постоянных напряжениях в сотни вольт, являются громоздкость и малый срок службы.

Поэтому вскоре были разработаны более совершенные устройства, в которых осуществляется преобразование переменного напряжения в постоянное.

Удобство таких источников питания связано с тем, что в них применяют низкочастотные переменное напряжение так называемой промышленной частоты.

Однако развитие транзисторной электроники, особенно маломощных переносных устройств, для питания которых нужны низковольтные маломощные источники, снова вызвало интерес к гальваническим батареям. Сейчас используют оба типа источников питания в переносной аппаратуре малогабаритные гальванические батареи и аккумуляторы, а в стационарной аппаратуре источники питания, в которых происходит преобразование переменного напряжения промышленной частоты в постоянное.

Т.к. по заданию нам необходимо преобразовать постоянное входное напряжение в постоянное напряжение с большей стабильностью, я использовал компенсационный стабилизатор. Он является одним из ключевых элементов вторичных источников питания и позволяет получить на выходе стабилизированное напряжение с меньшим коэффициентом пульсации. Это может быть полезно для питания и стабильной работы низковольтной аппаратуры в первую очередь транзисторной, различных устройств электроники. 1.

Литературный обзор

Кроме постоянной такое напряжение всегда содержит и переменную составл... Литературный обзор. по заданию источник первичного питания создат постоянное напряжение, т... Основными параметрами источника питания являются номинальное значение ... 1.2 .

Основные элементы источников питания

В соответствии с ГОСТ 5237 69 это напряжение может отличаться от номин... Другими дестабилизирующими факторами являются изменение температуры ок... Компенсационный стабилизатор Компенсационные стабилизаторы напряжения ... В зависимости от этого различают два типа компенсационных стабилизатор... Ток регулирующего элемента здесь равен току нагрузки.

Выбор и обоснование структурной схемы

Этот недостаток последовательных стабилизаторов заставляет дополнять и... Поэтому практически в обоих типах стабилизаторов ориентируются на одно... Усилительные транзисторы выбирают из того же условия, что и регулирующ... Kсти Uвх Uвх Uвых Uвых, где Uвх и Uвых - номинальное напряжение на вхо... 3.

Расчет принципиальной электрической схемы

Расчет принципиальной электрической схемы 3.1

Расчет регулирующего элемента

транзистора,В. Iн.макс максимальный ток на нагрузке, по заданию Iн.макс5 А. Находим величину балластного сопративления Ro по формуле Ом 3 где дпит... Расчитываем номинальный ток регулирующего элемента Ip.ном Ip.номIр.мин... последовательно с регулирующим элементом мы включили гасящее сопративл...

Расчет источника опорного напяжения

Расчет источника опорного напяжения. Расчт и выбор источника опорного ... Выбираем источник опорного напряжения кремниевый стабилитрон 2С156А с ... 3.4 .

Расчет усилительного элемента

h11эДUбэДIб1004,5 22 Ом h21э при при номинальном токе Ik1,5 мА, равен ... 3.4 Расчт измерительного элемента. Расчт измерительного элемента произ... По рекоменндациям Iд должен быть на порядок больше чем Iб2, но не прев... Приложение 19 где Ro баллстное сопративление Ry сумма входных сопротив... 25 где - частная нестабильность выходного напряжения по току - частная...

Заключение

Заключение В данной работе я произвел расчт вторичного источника электропитания с защитой от перегрузок.

В качестве принципиальной схемы я использовал компенсационный стабилизатор параллельного типа, который предусматривает защиту от перегрузок.

Недостаток данной схемы состоит в низком коэффициенте полезного действия и коэффициенте стабилизации.

Данную схему можно модернизировать, использовав составной транзистор в регулирующем элементе или использовав стабилизатор последовательного типа с дополнительной схемой защиты.

В данной работе приведено оптимальное решение задания о разработке вторичного источника электропитания с защитой от перегрузок.

К сожалению, для расчта стабилизаторов параллельного типа не приводится единой методики расчета, и количество литературы по стабилизаторам параллельного типа ограничено.

Поэтому в результате выполнения, автору данной работы пришлось выработать свою методику расчта на основании 1, 2, 3. Большая часть расчта взята из 1, включая расчты регулирующего источника, выходного сопротивления, нестабильности. Из 2 была взята методика расчта усилительного элемента и источника опорного напряжения.

Таким образом, я получил рабочую схему компенсационного стабилизатора параллельного типа. Данное устройство может быть применено на практике в соответствии с заданием. Разработанную схему можно модернизировать, увеличив коэффициент стабилизации и коэффициент полезного действия.

Список литературы

Список литературы 1. Степаненко И.П. Основы теории транзисторов и транзисторных схем. Издание 4-е, перераб. и доп. М. Энергия, 1977. 2. Вересов Г.П Смуряков Ю.Л. Стабилизированные источники питания радиоаппаратуры.

М. Энергия, 1978. 3. Карпов В.И. Полупроводниковые компенсационные стабилизаторы напряжения и тока. М. Энергия, 1967 4. Ушаков В.Н Долженко О.В. Электроника от транзистора до устройства. М. Радио и связь, 1983. 5. Горюнов Н.Н. Полупроводниковые транзисторы. Справочник М. Энергоатомиздат, 1983 6. Забродин Ю.С. Промышленная электроника. Учебник для вузов. М. Высшая школа, 1982. 7. Г.К. Шадрин, Н.В. Аринова. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ. Методические указания к выполнению курсовой работы. 8. Герасимов В.Г Князев О.М. и др. Основы промышленной электроники.

М. Высшая школа, 1986. Приложение Расчт выходного сопротивления и проверочных расчтов в программе Mathcad сумма вход сопративления транзисторов Общая нестабильность системы что не превышает 2.