TechShape.ru

Информационные технологии

Основные разделы

Проектирование стабилизированных источников питания электронной аппаратуры различного назначения

Для работы электронных устройств (ЭУ) ответственного назначения необходимы стабилизированные источники питания, которые используются для питания анодных цепей электронных ламп, транзисторных и интегральных схем, различных цепей смещения и т.п.

Структурная схема стабилизированного источника питания ЭУ

Основными частями стабилизированного источника питания являются выпрямитель и стабилизатор постоянного напряжения (СПН)

Выпрямитель состоит из следующих элементов

- силового трансформатора;

- схемы выпрямления;

- сглаживающего фильтра.

Силовой трансформатор служит для повышения или понижения напряжения сети до необходимой величины. Схема выпрямления состоит из одного или нескольких вентилей, обладающих односторонней проводимостью тока и выполняющих основную функцию выпрямителя - преобразование переменного тока в постоянный (пульсирующий). Сглаживающий фильтр предназначен для уменьшения пульсаций выпрямленного тока. Стабилизатор постоянного напряжения предназначен для автоматического поддержания с требуемой точностью постоянного напряжения на нагрузке при изменении дестабилизирующих факторов в обусловленных пределах.

Целью работы является синтезирование блока питания с компенсационным стабилизатором напряжения (КСН). В компенсационных стабилизаторах производится сравнение фактической величины входного напряжения с его заданной величиной и в зависимости от величины и знака рассогласования между ними автоматически осуществляется корректирующее воздействие на элементы стабилизатора, направленное на уменьшение этого рассогласования.

Принимаем КСН последовательного типа, со следующей функциональной схемой.

КСН состоит из следующих функциональных блоков: регулирующего элемента (РЭ); схемы сравнения (СС), включающей в себя источник опорного напряжения и сравнивающий делитель, вырабатывающий сигнал рассогласования между выходным и опорным напряжениями; усилителя постоянного тока (У), усиливающего сигнал рассогласования между выходным и опорным напряжениями и управляющего работой регулирующего элемента.

Основными параметрами, характеризирующими стабилизатор, являются:

. Коэффициент стабилизации, представляющий собой отношение относительного изменения напряжения на входе к относительному изменению напряжения на выходе стабилизатора.

где:вх и Uвых - номинальное напряжение на входе и выходе стабилизатора.

ΔUвх и ΔUвых - изменение напряжений на входе и выходе стабилизатора.

Коэффициенты стабилизации служат основными критериями для выбора рациональной схемы стабилизации и оценки ее параметров.

. Выходное сопротивление, характеризующее изменение выходного напряжения при изменении тока нагрузки и неизменном входном напряжении.

. Коэффициент полезного действия, равный отношению мощности в нагрузке к номинальной входной мощности.

4. Дрейф (допустимая нестабильность) выходного напряжения. Временной и температурный дрейф характеризуется величиной относительного и абсолютного изменения выходного напряжения за определенный промежуток времени или в определенном интервале температур.

Номинальное напряжение питающей сети Uс = 220 В

Частота питающей сети ƒс = 50 Гц

Отклонения напряжения сети от номинального а = ±3%

Номинальное выходное напряжение стабилизатора Uвых = 30 В

Минимальное выходное напряжение стабилизатора Uвых.min = 15 В

Максимальное выходное напряжение стабилизатора Uвых.max = 40 В

Максимальный ток нагрузки Iн.max = 4 А

Минимальный ток нагрузки Iн.min = 0

Коэффициент стабилизации Кст = 1000

Выходное сопротивление ri = 0,01 Ом

Допустимая амплитуда пульсаций выходного напряжения Uвх~ = 3 мВ

Изменение выходного напряжения при работе в заданном диапазоне температур ΔUвых(t) = 0,3 мВ/°С.

Температурный диапазон: tокр = -20..+ 40°C.

Еще статьи

Амплитудно-фазовая частотная характеристика систем автоматического управления
Для оценки установившихся режимов работы систем автоматического управления удобно рассматривать поведение элементов и систем при воздействиях, являющихся периодическими функциями времени. В качестве таких воздействий были выбраны гармонические воздействия, что обусловлено несколькими обстоятельствами. В ...