Лінійні джерела живлення

     Зміст:

     Вступ.

1. Розробка технічного завдання на проектування……………………...5

1.1. Лінійні  джерела живлення………………………………………….…5

1.2. Деталізація  технічного завдання……………………………………...5

2. Розрахунок  лінійного трансформатора………………………………...6

3. Розрахунок  і вибір елементів випрямляча……………………………13

4. Розрахунок  фільтра…………………………………………………….15

5. Розрахунок  схеми стабілізатора випрямленої  напруги……………...17

     Висновок…………………………………………………………………..19

     Список  використаної літератури………………………………………...20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     

     

     Вступ

  У ході виконання курсового проекту слід за вказаними значеннями визначити габаритні розміри трансформатора та його параметри. Розрахувати відповідні схеми випрямлячів, фільтрів та стабілізаторів та їхнього взаємного підключення. Зібрати загальну схему у програмі-симуляторі електричних кіл та промоделювати роботи всіх елементів загальної схеми.

       При виборі й розробці джерела живлення необхідно враховувати ряд факторів, обумовлених умовами експлуатації, властивостями навантаження, вимогами до безпеки і т.д.

       У першу чергу, звичайно, слід звернути увагу на відповідність електричних параметрів джерел живлення вимогам пристрою, а саме: напруга живлення; споживаний струм; необхідний рівень стабілізації напруги живлення; припустимий рівень пульсації напруги живлення. Немаловажні й характеристики джерела живлення що впливають на його експлуатаційні якості:

       • наявність систем захисту;

       • масогабаритні розміри.

     Будучи  невід'ємною частиною радіоелектронної апаратури, засоби вторинного електроживлення  повинні жорстко відповідати певним вимогам, які визначаються як вимогами до самої апаратури в цілому, так і умовами пропонованими до джерел живлення і їх роботі в складі даної апаратури. Кожен з параметрів джерел живлення, що виходить за межі припустимих вимог, вносить дисонанс у роботу пристрою. 
 
 
 
 
 

1. Розробка  технічного завдання на проектування.
1. Лінійні джерела живлення.

     Лінійні джерела живлення відрізняються  граничною простотою й надійністю, відсутністю високочастотних перешкод. Високий ступінь доступності  комплектуючих і простота виготовлення робить їх найбільш привабливими для відтворення починаючими радіоконструкторам.

          Типове лінійне джерело живлення  містить у своєму складі:

- мережний  понижувальний трансформатор 

- діодний  міст із фільтром 

- стабілізатор, який перетворить не стабілізовану напругу, одержану із вторинної обмотки трансформатора через діодний міст і фільтр, у вихідну стабілізовану напругу, причому, ця вихідна напруга завжди нижче не стабілізованої вхідної напруги стабілізатора.

 
 
 
 

Рис. 1 Структурна схема лінійного джерела живлення

2. Деталізація технічного завдання.

 

     Відповідно  до технічного завдання необхідно розробити  пристрій, який перетворював би змінну напругу мережі 220В 50Гц у постійну напругу.

     Вихідні дані:

     Напруга мережі живлення – 220В;

     Активна потужність трансформатору – 45Вт;

     Напруга на навантаженні – 5В;

     Частота напруги живлення – 400 Гц;

     Схема випрямлення – мостова;

     Cos φ – 0,85…0,95;

     Тип фільтра – г-фільтр, транзисторний фільтр;

     Стабілізатор  – інтегральний.

 

2. Розрахунок лінійного трансформатора.

     Розрахунок  лінійного трансформатору зводиться  до визначення геометричних розмірів магнітопроводу, параметрів обмоток (кількість витків, марки і діаметри проводів і параметрів трансформатора (струм холостого ходу (ХХ), напруга короткого замикання (КЗ), зміна вторинної напруги, коефіцієнт потужності, коефіцієнт корисної дії (ККД), температура перегріву і т.і.).

     Розрахунок  основних конструктивних параметрів і  вибір магнітопровода трансформатора

     Маючи величину випрямленої напруги на навантаженні, виконуємо розрахунки основних конструктивних параметрів  - U_Н=10В

     Випрямлений струм на навантаженні

  

   

  

  

     _{Обчислюю  значення  номінальних  діючих значень напруги  і струму у вторинній обробці трансформатора. Схема ввімкнення з подвоєнням напруги}

  

                           

                                                               

     Визначаємо основні розміри трансформатора

     ККД та щільність струму в обмотках трансформатора визначається за допомогою довідникових графіків

  

 

  

     Обираємо  амплітуду магнітної індукції. Для холоднокатаної сталі величина В лежить в межах  1,6…..1,8 Тл

  

     Коефіцієнт  заповнення вікна магнітопроводу залежить від проводів обмоток, ізоляції і  напруги обмоток. Обираємо

  

  

     Площина поперечного перерізу стрижня магнітопроводу і вікна

  

  

     _{Визначаємо межі припустимої ширини стрижня МП:}

  

  

  

  

  

     _{Використовуючи  результати, отримані вище, можна обрати стандартний МП:}

  

  

  

 

  

  

  

     Питомі  втрати сталі можуть бути визначеними за рисунком

  

  

  

  

  

     Активна складова струму холостого ходу

  

  

     Реактивна складова струму холостого ходу

     Питома  намагнічуваність визначається за допомогою  таблиці 

  

     Струм ХХ

  

  

     Номінальне  значення струму

  

  

  

  

     Абсолютне значення стуму

  

             

     Розрахунок  обмоток трансформатора

     Попереднє значення поперечних перерізів виконуємо за наступними співвідношеннями:

  

                 

  

                 

     ЕРС обмоток при холостому ході

  

                              

  

                              

     _{Кількість витків}

  

                                    

                                                                   

     Конструктивний  розрахунок обмоток 

  

     _{Висота  обмотки}

  

                                

  

  

     _{Коефіцієнт, який враховує щільність намотування обмотки лежить в межах від 1.1 до 1.15}

     _{Обираємо}

  

     _{Чисто витків у кожному  шарі}

  

                                    

  

                                    

     _{Число шарів кожної обмотки  для броньової  конструкції дорівнює}

  

                                                 

  

                                                 

     Товщина кожної обмотки

  

                                          

  

                                          

  

     _{Число обмоток}

  

     Сумарні втрати у проводах обмоток

  

  

  

  

  

  

     _{Середня довжина витка  обмотки}

  

                    

  

                    

     _{Вага  міді в обох обмотках}

  

                             

     _{Сумарні втрати міді}

  

                             

     ККД трансформатора

  

  

     Активний  опір кожної обмотки і повний активний опір обмоток трансформатора

     Питомий опір міді