- •«Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» (тусур)
- •“Энергетическая электроника”
- •Содержание
- •1. Введение.
- •2. Разработка принципиальной схемы силовой части преобразователя.
- •3. Расчёт элементов силовой части схемы.
- •4. Разработка схемы управления.
- •5. Расчет статической точности.
- •6. Усилитель мощности.
- •7. Защита по току.
- •8. Временные диаграммы.
- •9. Заключение.
- •Список используемых источников
Министерство образования и науки Российской Федерации
«Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» (тусур)
Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)
Пояснительная записка к курсовому проекту
по дисциплине «Энергетическая электроника»
Студентка гр.
__________ \
«____»________2015 г.
Руководитель:
доцент к.т.н.,
___________ ____________ Б.И. Коновалов
(место для оценки)
«____»_________2015 г.
2015
З А Д А Н И Е
на курсовое проектирование по дисциплине:
“Энергетическая электроника”
Тема проекта: Преобразователь напряжения.
Исходные данные к проекту:
Напряжение входа – переменное 220 В+10 -15%;
Частота сети – 50 Гц;
Тип входного преобразователя – бестрансформаторный;
Напряжение на нагрузке – постоянное 48 В;
Минимальный ток нагрузки 0,1 А;
Максимальный ток нагрузки 2 А;
Коэффициент пульсаций не более 2%;
Точность стабилизации 2%;
Гальваническая развязка с сетью;
Тип –двухтактная схема;
Схема инвертора – полумостовая;
Тип АБ – НКГЦ;
Отключить по окончанию заряда АБ;
Содержание пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов):
Описание принципа работы преобразователя;
Расчет элементов принципиальной схемы силовой части преобразователя.
Разработка и расчет элементов устройства управления.
Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей):
схема электрическая принципиальная;
Содержание
Введение…………............................................………………………………4
Разработка принципиальной схемы силовой части преобразователя.........6
3. Расчет элементов силовой части преобразователя…………………………8
4. Разработка схемы управления……...................………………………….….13
5. Расчет статической точности....................…………………….…………......17
6. Усилитель мощности........................................................................................25
7. Защита по току……..........................................................................................27
8. Временные диаграммы…….............................................................................28
9. Заключение........................................................................................................29
Список использованных источников..………………………...........................30
Приложение А .....................................................................................................31
Приложение Б......................................................................................................32
1. Введение.
В данном курсовом проекте был разработан преобразователь напряжения. Преобразователь имеет гальваническую развязку.
Кроме расчета и выбора элементов силовой части была разработана схема электрическая принципиальная устройства управления преобразователем напряжения на современной элементной базе. Стабилизация выходного напряжения осуществляется широтно-импульсным методом. В курсовой работе даны поясняющие временные диаграммы.
В большинстве случаев питание радиоэлектронной аппаратуры РЭА осуществляется от промышленной сети переменного тока с частотой 50 Гц. Напряжение такой сети регламентируется на уровне 380/220В с допустимыми отклонениями плюс 10% минус 15%. В некоторых странах используют сеть переменного тока с частотой 60 Гц. В автономных объектах дизель-генераторы вырабатывают напряжение переменного тока частоты 400Гц с отклонениями от номинального напряжения в пределах плюс 13% минус 25%.
В реальных сетях случаются провалы напряжения до нуля, т.е. отключения сети как на короткие промежутки времени (сравнимые с периодом переменного напряжения), так и на сравнительно длительные (секунды, минуты).
Большой диапазон изменения входного напряжения при значительном разбросе требуемых установок выходного напряжения может сказаться на выборе структуры проектируемого устройства, а наличие провалов питания требует использования промежуточных накопителей энергии, в связи с чем может встать вопрос о необходимости применения систем гарантированного электропитания (СГЭП).
В некоторых случаях источником питания может служить сеть постоянного тока. [1].
Широкое применение в современной радиоэлектронной аппаратуре получили вторичные источники электропитания с импульсным регулированием. Это объясняется, в первую очередь, их высокими энергетическими и объемно-массовыми показателями. Они строятся в основном на базе однотактных и двухтактных преобразователей напряжения. Транзисторы в преобразователях работают в режиме переключения: это и объясняет высокие энергетические показатели источников с импульсным регулированием.
Применение современной элементной базы позволяет осуществлять преобразование энергии на частотах до нескольких сотен килогерц, а в ряде случаев и выше.
Работа устройств на повышенных частотах позволяет уменьшить объем и массу электромагнитных элементов и емкость конденсаторов, и тем самым повысить удельные объемно-массовые показатели.
В импульсных источниках применяются следующие способы регулирования: широтно-импульсный (ШИМ), при котором период коммутации постоянен, а время нахождения транзистора в области насыщения (отсечки) изменяется; частотно-импульсный (ЧИМ), при котором период коммутации не постоянен, а время нахождения транзистора в области насыщения (отсечки) постоянно. В данном курсовом проекте применен широтно-импульсный способ регулирования.