Здание 1
Необходимо в соответствии с вариантом выбрать и изобразить структурную схему низковольтного источника вторичного электропитания (ИВЭП), с без трансформаторным входом, в нём как преобразователь использовать автономный инвертор.
Рисунок 1 – Схема низковольтного источника вторичного питания с без трансформаторным входом
П – схема защиты от сетевых помех;
СКЗ – схема коммутации и защиты от сетевых помех;
В1, В2 – выпрямители;
Ф1, Ф2 – фильтры;
И – инвертор;
СУ – схема управления;
Н – нагрузка.
Задание 2
Рассчитать элементы цепи и параметры нереверсивного широтно-импульсного преобразователя (ШИП) постоянного тока понижающего типа (импульсного стабилизатора напряжения). По рассчитанным параметрам выбрать активные элементы силовой цепи импульсного стабилизатора напряжения. Изобразить схему импульсного стабилизатора напряжения и временные диаграммы токов и напряжений в его силовой цепи. Принять, что внутреннее сопротивление источника питания равно 5% номинального сопротивления нагрузки. Минимальный ток нагрузки равен 25% IН.
Данные для расчёта:
Показатель |
вариант |
|||
8 |
||||
, В |
50 |
|||
, % |
5 |
|||
, В |
9 |
|||
, А |
6,3 |
|||
|
|
|
||
|
||||
|
|
Показатель |
вариант |
8 |
|
, кГц |
40 |
Решение
Рисунок 2 – Схема ШИП понижающего типа
Найдём коэффициент заполнения который можно определить с выражения внешней и регулируемой характеристик ШИП. По заданию задан нереверсивный ШИП постоянного тока понижающего типа, уравнение регулируемой характеристики имеет вид:
Преобразовав уравнение, получим:
Где,
- -сопротивление источника питания;
- - сопротивление транзистора ;
- - сопротивление диода;
- - активное сопротивление дросселя.
Сопротивление источника питания определим, зная, что внутреннее сопротивление источника питания равно 5%.
Чтобы определить остальные сопротивления, необходимо выбрать тип транзистора и диода, потом определить их ток и напряжение в открытом состоянии. Если пульсации тока дросселя несущественны, то эти токи можно принять равными . Принимаем = =5А.
Выбираем транзистор, по согласно условиям:
Транзистор КТ 819А , , , .
Рисунок 1 – Выходная характеристика КТ819(А-Г)
Тогда,
Выбираем диод КД2994А , у него
Определим сопротивление диода в открытом состоянии:
Зададимся падением напряжения на дросселе (0,1÷1В) и рассчитаем сопротивление дросселя:
Рассчитаем сопротивление насыщения, разрядки и коэффициент заполнения:
Определим граничное значение индуктивности дросселя:
Выбираем индуктивность в пределах ( )× , = 10 = 117 .
По найденным параметрам определяется тип высокочастотного дросселя. Данным параметрам может соответствовать дроссель с индуктивностью L=0,00015 Гн (L>LГр), и Iподм.=6,3 А ( Iподм. >ILср).(Д213Т)
Определим пульсацию тока дросселя:
Определим действующее значение тока катушки:
Среднее значение тока дросселя
Определим параметры конденсатора
Зададимся коэффициентом пульсации на нагрузке равным 1%.
Определим максимальное напряжение на конденсаторе:
Выберем конденсатор типа К50-16-10В-39мкФ+20%-80%
Определим пульсацию напряжения конденсатора:
Определим ток конденсатора:
Определим параметры диода
Средний ток диода:
Действующий ток диода:
Определим максимальный ток диода:
Находим максимальное обратное напряжение:
Определим параметры транзистора
Определим действующий средний ток коллектора:
Определим ток коллектора:
Максимальный ток коллектора:
Максимальное напряжение коллектор – эмиттер: