Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего и профессионального образования

Тульский государственный университет

Кафедра Приборы управления

Пояснительная записка к курсовой работе

По курсу «Электронные устройства электрооборудования летательных аппаратов»:

«Источники вторичного электропитания»

Выполнил:

ст.гр. 120481 Шурхно А.Е.

Проверил

Орлов В.А.

Тула 2011

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего и профессионального образования

Тульский государственный университет

Кафедра Приборы управления

Задание

на курсовой проект, по курсу «Электронные устройства, электрооборудования летательных аппаратов».

студента гр.120481

1. Тема работы: “Проектирование вторичного источника электропитания”

2. Дата выдачи: сентября 2011 г.

3. Исходные данные: U_с = 120 В; f_с = 400 Гц; a_с = 0,1; b_с = 0,15; U_н=15 В; U_{н max} = 20 В; U_{н min}=12 В; I_{н max} = 0.6 A; I_{н min} = 0,1 А; t_окрmax = +60°C; t_окрmin = -60°C; k_ст > 400; r_н < 0,1Ом; U_нпул =10 мВ; γ_н<10мВ/⁰С.

4. Содержание рaсчетно-пояснительной записки 22 стр.

5. Графическая часть: Источник вторичного электропитания. Схема электрическая принципиальная (А1), Источник вторичного электропитания. Плата печатная. Источник вторичного электропитания. Чертеж сборочный (А1)

6. Срок сдачи: Декабрь 2011

Принял к исполнению: Шурхно А.Е.

Руководитель: Орлов В.А.

Оглавление

Введение 4

1. Выбор структурной схемы ИВЭП 6

2 Расчет транзисторного стабилизатора напряжения с последовательно включенным регулирующего элемента. 8

2.1 Расчет стабилизатора. 8

8

2.2 Расчет выпрямителя. 9

2.3 Выбор фильтра 14

2.4 Расчет параметров регулирующего элемента 16

3. Расчет трансформатора. 18

4. Тепловой расчет транзистора. 20

Заключение. 22

Список использованной литературы 23

Введение

Подавляющее большинство современных источников вторичного электропитания (ИВЭ) - это источники стабильного выходного напряжения или тока. Каждый тип ИВЭ имеет определенные преимущества и недостатки в сравнении с другими известными типами ИВЭ в зависимости от совокупности предъявляемых к нему технических требований.

Довольно редко удаётся осуществить питание всех устройств непосредственно от первичного источника электроэнергии, т. е. от преобразователя неэлектрической энергии в электрическую. В большинстве случаев первичный источник оказывается непригодным для питания электронных устройств. Поэтому возникает необходимость преобразования электрической энергии.

Класс устройств, преобразующих электрическую энергию, весьма разнообразен. Преобразователи электрической энергии используются в наземных стационарных установках, на автомобилях, кораблях и летательных аппаратах. Поэтому первичные источники могут быть весьма различными, а преобразуемые напряжения - постоянными от нескольких вольт или переменными до сотен вольт.

Основной задачей проектирования ИВЭП является их миниатюризация, т. е. получение заданной мощности при минимальном объёме. Преодоление существующих трудностей возможно путём перехода от преобразования энергии на стандартных низких частотах (50 или 400 Гц) к преобразованиям на час­тотах в десятки и сотни килогерц при преимущественно прямоугольной форме напряжения.

Основными возмущающими воздействиями являются: изменение и пульсации напряжения источника питания и тока нагрузки, температурный и технологический разброс параметров и характеристик элементов стабилизатора. Возмущения могут быть приложены к любой точке схемы, но наибольшее дестабилизирующее воздействие они оказывают на входные цепи стабилизатора.

Выпрямительные устройства используются для преобразования переменного напряжения питающей сети в постоянное напряжение требуемой ве­личины.

Выпрямительное устройство в большинстве случаев состоит из трансформатора, преобразующего переменное напряжение питающей сети в более высокое или низкое, полупроводниковых диодов, осуществляющих выпрямле­ние переменного напряжения, и сглаживающего фильтра, уменьшающего пуль­сации выпрямленного напряжения.

Основным элементом выпрямительного устройства является диод, который представляет собой нелинейный прибор. Сопротивление диода для тока, протекающего в прямом направлении значительно меньше, чем сопротивление для обратного тока, т. е. диод обладает свойством односторонней проводимости.

Для работы выпрямителей принципиальное значение имеет характер нагрузки, включённой на выходе выпрямителя, т. е. схема сглаживающего фильтра.

Выпрямители, работающие на фильтр, начинающийся с ёмкости (с ёмкостной реакцией), используются в широком диапазоне выпрямленных напря­жений и мощностей. Трансформаторы этих выпрямителей имеют большую габаритную мощность по сравнению с выпрямителями с индуктивным фильтром. К недостаткам выпрямителей с ёмкостным фильтром относится большая амплитуда тока через диод.