4. Расчет блока питания

В настоящее время электронные устройства используются во всех областях жизни человека. Для работы этих устройств необходима электроэнергия. Но мало подвести к устройствам электроэнергию, нужно еще обеспечить требуемые параметры этой энергии. Для этого используются блоки питания. Они служат для преобразования и раздачи электрической энергии от одного универсального источника к различным потребителям. И проблема создания источников питания весьма актуальна, и практически в каждом номере журнала «Радио» проводятся несколько вариантов конструкций блоков питания, способных удовлетворить любого потребителя. В данном проекте производится расчет стабилизированного блока питания, предназначенного для питания электроэнергией радиоэлектронной аппаратуры.

1. Аналитический обзор

   Блоки питания предназначены для питания электронной аппаратуры электрической энергией. Подаваемая энергия должна обладать определенными характеристиками. Эти характеристики задаются конструктором аппаратуры.

К характеристикам потребляемой энергии относятся: род тока (постоянный или переменный), допустимые пределы колебания основных показателей (есть ли необходимость в стабилизации параметров), номинальное напряжение, максимальный потребляемый ток, частота и форма кривой (для переменного тока),коэффициент пульсаций (для постоянного тока), необходимость защиты от перегрузок по току и напряжению.

Источники питания классифицируются: по виду тока, по стабильности выходных параметров, по стабилизируемому

параметру, по принципу работы стабилизатора, по назначению, по направлению преобразования тока, по количеству преобразований энергии.

К входным характеристикам блока питания относятся: род тока, число фаз (при многофазном питании), напряжение сети, допустимые колебания напряжения в сети, при которых обеспечивается нормальная работа, максимальная потребляемая мощность.

К выходным характеристикам относятся: род тока, число зависимых или независимых выходов, номинальное выходное напряжение, максимальный выходной ток (и отсюда максимальная потребляемая нагрузкой мощность), частота и форма кривой (для переменного тока), коэффициент пульсаций (для постоянного тока), параметр защиты (ток или напряжение), значение параметра защиты (напряжение или ток, при котором срабатывает защита), тип защиты (триггерного или ограничительного типа).

Исходя из заданных входных и выходных характеристик выбирается построение структурной схемы блока питания и характеристики его основных модулей.

4.2. Основная часть

4.2.1. Требуемые входные и выходные характеристики

• U_с – напряжение питающей сети переменного тока (номинальное)

• ΔU_с – отклонение напряжения питающей сети от номинального в процентах

• U_с и ΔU_с – соответственно номинальное выходное напряжение источника питания и его допустимое отклонение в процентах;

• R_{н min} и R_{н max} – соответственно минимальное и максимальное сопротивление нагрузки;

• U_н и ΔU_н – соответственно номинальное выходное R_{н min} и R_{н max} – соответственно минимальное и максимальное сопротивление нагрузки;

К_защ – коэффициент срабатывания защиты по току; (К_защ=I_{срабат.}/I_{н max}, где I_{срабат.} – ток срабатывания защиты; I_{н max} – максимальный ток нагрузки при R_н=R_{н min}).