Реферат: Курсовой проект имеет объем 23 страницы, содержится шесть рисунков, использовано 7 источников. Разработанный стабилизатор постоянного напряжения предназначен для использования в трехфазных низковольтных сетях.

🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Курсовой проект имеет объем 23 страницы, содержится шесть рисунков, использовано 7 источников. Разработанный стабилизатор постоянного напряжения предназначен для использования в трехфазных низковольтных сетях. Были разработаны и рассчитаны выпрямитель, фильтр и стабилизатор. Полученные параметры К СТАБ
=
1818, К П

0,01%, входные и выходные значения напряжений и токов удовлетворяют техническому заданию. Также была разработана печатная плата на основе рассчитанной схемы.
1 Выбор и обоснование структурной схемы
2 Выбор и обоснование принципиальной схемы
Широкое развитие радиоэлектроники и внедрение ее во все отрасли науки и техники являются реалией нашего времени. Для нормального функционирования всех видов радиоэлектронных устройств (вычислительных комплексов, аппаратуры радио и связи, робототехнических средств и т.д.) необходимы системы энергетического снабжения.
Высокие технико-экономические показатели радиоэлектронных устройств во многом зависят от параметров источников вторичного электропитания.
Наиболее распространенной являются ИВЭ, состоящие из источника переменного напряжения, выпрямителей и стабилизаторов постоянного напряжения. В одних устройствах они используются как стабильные источники питания, обеспечивающие надежность работы, в других – еще и как источники эталонного (образцового) напряжения.
Развитие полупроводниковой техники дало возможность получить простые высокостабильные источники образцового напряжения практически любой мощности и небольших габаритов. Дальнейшее развитие ИВЭ привело к созданию и развитию класса силовых интегральных микросхем.
1 Выбор и обоснование структурной схемы

Существуют несколько типов стабилизаторов постоянного напряжения: параметрические, компенсационные последовательные и параллельные, на ОУ и интегральных микросхемах. В рамках ТЗ будут рассматриваться только первые три типа. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Так, например, параметрический стабилизатор характеризуется простотой исполнения и высоким КПД, но имеет низкий коэффициент стабилизации. При включении двух и более параметрических стабилизаторов последовательно их коэффициенты стабилизации и КПД перемножаются. Также в параметрических стабилизаторах невозможно плавное регулирование выходного напряжения.
Высокие коэффициенты стабилизации можно получить только с помощью стабилизатора компенсационного типа (СКТ), который выполняется по структурной схеме изображенной на рисунке 1.
При компенсационном методе стабилизации осуществляется автоматическое регулирование выходного напряжения, связанное с воздействием отрицательной обратной связи на регулирующий элемент (РЭ) схемы.
Стабилизаторы с параллельно включенным РЭ (рисунок 1б) имеют меньший КПД по сравнению с последовательными схемами (рисунок 1а), достоинством же этого способа включения РЭ является более высокая надежность, так как отсутствует опасность перегрузок стабилизаторы при коротких замыканиях на выходе.
Так как на вход подается трехфазное сетевое напряжение, то необходимо использовать выпрямитель с фильтром, для выпрямления напряжения и уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения. В результате синтезируем следующую структурную схему:
2 Выбор и обоснование принципиальной схемы

Для выпрямления используем трехфазный выпрямитель выполненный по схеме Ларионова. Так как напряжение сети приблизительно равно выходному напряжению, то нужно использовать безтрансформаторный выпрямитель с емкостным фильтром. Схема Ларионова имеет хорошие энергетические показатели, низкое обратное напряжение и имеет высокий коэффициент сглаживания пульсацией.
В качестве стабилизатора можно использовать данный вариант схемы:
Эта схема не может обеспечить достаточный коэффициент стабилизации, следовательно, необходимо использовать СКТ с последовательно включенным РЭ. Так как ток нагрузки достаточно велик в качестве РЭ используется составной транзистор:
Схема на Рисунок 5 включает следующие узлы: РЭ, состоящий из транзисторов VT1, VT2 и резистора R1; схема сравнения (СС), состоящей из делителя напряжения R3,R4, стабилитрона VD1 и резистора R2; усилитель тока, состоящий из транзистора VT3 и резистора R5. Данная схема обеспечивает коэффициент стабилизации порядка 300-500. Для повышения коэффициента стабилизации можно использовать токостабилизирующий двухполюсник (ТД) включенный в коллекторную цепь транзистора VT3. ТД состоит из транзистора, двух резисторов и стабилитрона:
Применение ТД в этом случае эквивалентно включению в коллекторную цепь транзистора VT4 очень большого сопротивления для изменений тока.
3.1.1 Согласно схеме находим наименьшее напряжение на входе стабилизатора:
где U
кз

min

– минимальное напряжение на регулирующем транзисторе VT3 U
ПВХ

- максимальный уровень пульсаций входного напряжения.
Исходя из того, что VT3 предположительно кремневый, то U кз
min
выбираем в пределе 3..5 В.
Учитывая нестабильность входного напряжения на входе стабилизатора ±10%, находим среднее и максимальное напряжение на входе стабилизатора:
Из полученных данных рассчитываем выпрямитель и сглаживающий фильтр.
3.1.2 Определяем максимальное значение на регулирующем транзисторе:
U K3MAX
= U BXMAX
– U H

=18,5–12= 6,5 В
.
Мощность, которая рассеивается на коллекторе транзистора VT3, равняется:
По полученным значениям U
к3

max

, I
н

, Р 3

выбираем тип регулирующего транзистора.
Таблица 1 – параметры транзистора КТ817А
Допустимый ток коллектора, I к мах
, А
Доп. напряжение коллектор-эмиттер, U к мах
, В
Рассеиваемая мощность коллектора, P мах
, Вт
Минимальный коэф. передачи тока базы, h 21Э3
min

По статическим ВАХ выбранного транзистора находим:
где h 11Э3
– входное сопротивление транзистора, Ом; m
3
– коэффициент передачи напряжения.
3.1.3 Определяем начальные данные для выбора транзистора VT2. Рассчитываем напряжение коллектор-эмиттер VT2
U
К2МАХ

=
U
К3МАХ

–
U
БЭ3

= 6,5 – 0.7 = 5.8 В
,
где U
БЭ3

– падение напряжения на эмиттерном переходе транзистора VT3 (0.7 В) .

Ток коллектора VT2 приблизительно равен току базы VT3:
Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора VT2, равняется
По полученным значениям U
к2

max

,
I
к2

, Р 2

выбираем тип транзистора
Таблица 2 – параметры транзистора КТ603Б
Допустимый ток коллектора, I к мах
, А
Доп. напряжение коллектор-эмиттер, U к мах
, В
Рассеиваемая мощность коллектора, P мах
, Вт
Минимальный коэф. передачи тока базы, h 21Э3
min

По статическим ВАХ выбранного транзистора согласно формулам (1), (2) находим:
Находим сопротивление резистора R3:
Выбираем ближайший по стандарту номинал с учетом рассеиваемой на резисторе мощности:
В соответствии с рядом Е24 выбираем резистор типа МЛТ- 0,125 33 кОм ±5%.
3.1.4 Рассчитываем основные параметры составного транзистора.
h
11Эск

=
h
11Э2

+
h
11Э3

h
21Э2

min

= 300 + 33×60 =2280 Ом
.
Коэффициент передачи напряжения транзистора:
Выходное сопротивление транзистора:
3.2 Расчет схемы сравнения и усилителя

3.2.1 Источником опорного напряжения берем параметрический стабилизатор напряжения на кремневом стабилитроне VD2 из расчета:
U VD

2

=
U
вых

– 3 = 12 – 3 = 9 В
.
Выбираем из справочника стабилитрон КС191Б.
Таблица 3 – параметры стабилитрона КС191Б
Средний ток стабилизации I VD
2
, А
Дифференциальное сопротивление стабилитрона r VD
2
, Ом
Вычисляем сопротивление резистора R4, задавши средний ток стабилитрона ( I
R

4

=
I
VD

2

):
Мощность, рассеиваемая на резисторе R4, равняется:
В соответствии с рядом Е24 выбираем резистор типа МЛТ- 0,125 560 Ом ±5%.
3.2.2 Определяем начальные данные для выбора транзистора VT4. Рассчитываем напряжение коллектор-эмиттер транзистора:
U
к4

max


=
U
н

–
U VD

2

= 12 – 9,1 = 2,9 В
.
Задаем ток коллектора VT4 меньшим нежили средний стабилитронаVD2:
Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора VT4:
Р 2
=
I
к4

× U
к4

max

= 4 10 -3
×2,9 = 11,6×10 -3
Вт
.
По полученным значениям U
к4

max

,
I
к4

, Р 4

выбираем тип транзистора
Таблица 4 – параметры транзистора КТ312В
Допустимый ток коллектора, I к мах
, А
Доп. напряжение коллектор-эмиттер, U к мах
, В
Рассеиваемая мощность коллектора, P мах
, Вт
Минимальный коэф. передачи тока базы, h 21Э3
min

По статическим ВАХ выбранного транзистора согласно формулам (1), (2) находим:
3.2.3 Ток последовательно соединенных резисторов R5, R6 берем равным 10I б4
и находим сопротивления резисторов:
I
дел

= 10× I
б4

= 10×1,6×10 -4
= 1,6×10 -3
А
,
В соответствии с рядом Е24 выбираем резистор R5 типа МЛТ- 0,125 6,2 кОм ±5%, резистор R6 типа МЛТ- 0,125 1,3 кОм ±5%.
3.3 Расчет токостабилизирующего двухполюсника

3.3.1 Рабочее напряжение стабилитрона VD1 определяем из соотношения:
U VD

1

= 0,1× U
вх

max

= 0,1×18,5 = 1,85 В
.
Таблица 5 – параметры стабилитрона КС119А
Средний ток стабилизации I
VD

1

, А
Дифференциальное сопротивление стабилитрона r VD

1
, Ом
Вычисляем сопротивление резистора R1, задавши средний ток стабилитрона ( I R

1

=
I VD

1

):
Мощность, рассеиваемая на резисторе R1, равняется
R
1 = 0,9× U
вх

max

× I R1

= 0,9×18,5×10×10 -3
= 0,1665 В
т
.
В соответствии с рядом Е24 выбираем резистор типа МЛТ- 0,25 1,8 кОм ±5%.
3.3.2 Определяем начальные данные для выбора транзистора VT1. Рассчитываем ток коллектора транзистора VT1:
I
к1

=
I
к4

+
I
б2

= 4×10 -3
+ 1,33×10 -3
=5,33×10 -3
А
.
Находим напряжение коллектор-эмиттер VT1:
U
к1

max


=
U
вх

max


-
U R

2

+
U
к4

max

-
U VD

2

= 18,5 –1,1 + 3 – 9,1 = 11,4 В
,
где U R2
= U VD1
- U бэ1

– падение напряжения на резисторе R2.
Мощность, рассеиваемая на коллекторе транзисторa VT1:
Р 1
=
U
к1

max

× I
к1

= 11,4×5,33×10 -3
= 6,08×10 -3
Вт
.
По полученным значениям U
к

max

, I
к

, Р 1

выбираем тип транзистора и выписываем его параметры:
Таблица 6 – параметры транзистора КТ313Б
Допустимый ток коллектора, I к мах
, А
Доп. напряжение коллектор-эмиттер, U к мах
, В
Рассеиваемая мощность коллектора, P мах
, Вт
Минимальный коэф. передачи тока базы, h 21Э3
min

Рассчитываем сопротивление резистора R2:
Р
R2

= U R2

× I
К

1

= 1,1×5,3×10 -3
= 5,83×10 -3
Вт
.
В соответствии с рядом Е24 выбираем резистор типа МЛТ - 0,125 - 200 Ом ±5%.
3.3.3 Рассчитываем входное сопротивление источника стабильного тока:
3.4.1 Рассчитываем параметры усилителя обратной связи.
Коэффициент усиления напряжения усилителя:
3.4.2 Рассчитываем коэффициент стабилизации рассчитанного стабилизатора напряжения, а также величину пульсаций на выходе:
Рассчитываем коэффициент пульсаций:
Выходное сопротивление компенсационного стабилизатора будет
3.4.3 Проверяем соответствие рассчитанных параметров заданным условиям:
К п

= 9×10 -3
% < К п.зад
=
100×10 -3
%.
Полученные параметры удовлетворяют заданным условиям.
3.5.1 Определяем номинальное и минимальное значения КПД:
3.6.1 Рассчитываем параметры фильтра. Выходные параметры U
П

=
U
ВХСТАБ

= 16,8 В
, U
СП

= 0,1 В.

Выпрямленное напряжение при максимально допустимой нагрузке определяется по формуле:
Из полученных в расчетах стабилизатора данных для входного напряжения получим:
Находим емкость конденсатора фильтра:
где P H

=
I H


× U
П

=
2×16,8 = 33,6 Вт
, f C
– частота пульсаций выпрямленного напряжения, m – количество фаз выпрямления, U СП
– амплитуда пульсаций выходного напряжения, U CMIN
– минимальное напряжение сети.
Выбираем из справочника конденсатор К50-29 емкостью 1000мкФ +50…–20% с рабочим напряжением 63В.
3.6.2 Рассчитываем параметры выпрямительного моста.
где U
СНОМ

- напряжение сети, U
ПМ

- падение выпрямленного напряжения на вентилях.
U
ПМ

= U
СНОМ

-
U
С

=14-12=2 В
.
В мостовой схеме в плечо моста включены два вентиля последовательно, следовательно, падение напряжение на одном вентиле равно:
Обратное напряжение на вентиле в схеме Ларионова:
U
ОБРМАХ

=1,05× U
С

=1,05×12=12,6 В
.
Находим долю выпрямленного тока, приходящуюся на вентиль:
Выбираем из справочника вентиль КД208А.
Таблица 7 – параметры вентиля КД202В
Допустимое обратное напряжение U
ОБР,ДОП

, В
Допустимый выпрямленный ток I
ДОП

, А
где потери в вентиле P
Д

= I
0

× U
ПР

× N
= 2×1×2=4 Вт
( N
– количество вентилей в плече).
Коэффициент полезного действия рассчитываемого устройства может быть найден из произведения КПД его составных частей – выпрямителя и стабилизатора:
КПД компенсационных стабилизаторов постоянного напряжения порядка 50-60%, следовательно, сравнительно низкий полученный КПД является недостатком данного типа стабилизаторов.
Максимальное рабочее напряжение рассчитанной схемы – 19В. Для печатной платы на основе стеклотекстолита минимальное расстояние между проводниками при данном напряжении – 0,15мм /7, с.306/.
Для печатных проводников, используемых в бытовой аппаратуре, допускается плотность тока до 30А/мм 2
, следовательно для схемы с максимальной силой тока 2А необходимо использовать печатные проводники шириной не менее 1,3мм.
Диаметр контактной площадки определяем по формуле:
d K
= d + 2b + c
= 1,2 + 2×0,3 + 0,7 = 2,5 мм
,
где, d – диаметр отверстия, берется из расчета, что диаметр выводов используемых элементов 0,9мм, и диаметр отверстия делают на 0,3мм больше; b – необходимая минимальная радиальная толщина контактной площадки, с – коэффициент разброса межцентрового расстояния и смещения фольги.
Плату изготовить химическим методом. Шаг координатной сетки 2,5мм. Материал – стеклотекстолит СФ-1Н-1,5 ГОСТ10316-78. Элементы паять припоем Прв КР2 ПОС-61 ГОСТ 21931-76. Длина выступающих выводов за плату 0,5-1,0мм. Установку элементов производить по ОСТ 4010.030-81
Разводка платы производилась с помощью программы ACCEL EDA V15.0.
Курсовой проект выполнен в соответствии с заданием на проектирование, полученные результаты К СТАБ
=
1818, К П

0,01% удовлетворяют ТЗ.
Также в соответствии с ТЗ были разработаны односторонняя печатная плата и печатный узел размером 55Х85мм.
В данной схеме возможно установить элементы индикации о состоянии регулирующего элемента, о перегрузке компенсационного стабилизатора, о наличии питающего напряжения. Также возможна установка тепловой защиты РЭ.
1. Аксенов А.И., Нефедов А.В. Резисторы, конденсаторы, провода, припои, флюсы. Справочное пособие. – М.: СОЛОН-Р, 2000. - 240 с.
2. Аксенов А.И., Нефедов А.В., Юшин А.М. Элементы схем бытовой радиоаппаратуры. Диоды. Транзисторы. Справочник. - М.: Радио и связь, 1993. – 224 с.
3. Артамонов Б.И., Бокуняев А.А. Источники электропитания радиоустройств. – М.: Энергоиздат, 1982. – 296 с.
4. Гершунский Б.С. Справочник по расчету электронных схем. - Киев: Вища школа, 1983. - 240с.
5. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры: Справочник /Под ред. Найвельта Г.С.- М.: Радио и связь, 1986. – 576 с.
6. Перельман Б.Л. Полупроводниковые приборы: Справочник. – М: СОЛОН, МИКРОТЕХ, 1996. – 176 с.
7. Фрумкин Г.Д. Расчет и конструирование радиоэлектронной радиоаппаратуры. – М.: Высшая школа, 1989. – 463 с.

Название: Курсовой проект имеет объем 23 страницы, содержится шесть рисунков, использовано 7 источников. Разработанный стабилизатор постоянного напряжения предназначен для использования в трехфазных низковольтных сетях.
Раздел: Остальные рефераты
Тип: реферат
Добавлен 05:22:58 15 января 2012 Похожие работы
Просмотров: 37
Комментариев: 7
Оценило: 0 человек
Средний балл: 0
Оценка: неизвестно   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Реферат: Курсовой проект имеет объем 23 страницы, содержится шесть рисунков, использовано 7 источников. Разработанный стабилизатор постоянного напряжения предназначен для использования в трехфазных низковольтных сетях.
Как Оформить Титульный Лист Для Курсовой Работы
Дипломная работа: Промышленные швейные машины
Эссе С Кнопкой Виды
Реферат: Проблеми визнання недійсними установчих господарських товариств
Курсовая работа по теме Расчет экономических показателей производства хлеба 'Бородиского'
Эссе По Теме Книги
Реферат по теме Тенденции реформирования персидского языка в Иране в XX веке
Шпаргалка: Мировое хозяйство
Сочинение На Английском Мой Режим Дня
Дипломная работа: Проблемы финансирования деятельности бюджетных учреждений на примере МОУ "Лицей №6"
Реферат: Уроки Второй мировой войны и основные направления ее фальсификации
Дипломная работа по теме Тактика осмотра места происшествия в помещении и фиксация его результатов
Реферат: История Боспорского царства
Лесные Пожары В Сибири Реферат
Курсовая работа по теме Сущность дефицита территориальных бюджетов
Курсовая работа: Организация синтетического и аналитического учета источников собственных средств предприятия
Кадры Предприятия Реферат
Курсовые Задания Заказ
Дипломная работа по теме Индивидуально-психологические особенности подростков в неполных семьях
Как Выглядит Отчет По Практике Учебной
Статья: «Движитель» словарного дела – Сергей Иванович Ожегов
Дипломная работа: Разработка PIC-контроллера устройства измерения временных величин сигналов
Доклад: Выпадение прямой кишки