Читать контрольная по информатике, вычислительной технике, телекоммуникациям: "Проектування блоку живлення" Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

ВСТУП

живлення блок пристрій

На основі розробленого девайсу розробити блок живлення на 5 Вольт.

Головне призначення блоків живлення - перетворення електричної енергії, що надходить з мережі змінного струму, в енергію, придатну для живлення вузлів нашого пристрою.

Блок живлення повинен працювати згідно умовам розробленого девайсу. А саме напруга на виході блока живлення повинна працювати в встановлених межах.

Блок живлення розробити за допомогою засобів програми схемотехнічного моделювання Micro-Cap. 1. РІЗНІ ВИДИ БЛОКІВ ЖИВЛЕННЯ (БЖ) 1.1 Трансформаторні БЖ Класичним блоком живлення є трансформаторний БП. У загальному випадку він складається з понижувального трансформатора або автотрансформатора, у якого первинна обмотка розрахована на мережеве напруга. Потім встановлюється випрямляч, що перетворює змінну напругу в постійну (пульсуюче односпрямоване). У більшості випадків випрямляч складається з одного діода (однополуперіодний випрямляч) або чотирьох діодів, що утворюють діодний міст (двухполуперіодний випрямляч).

Іноді використовуються й інші схеми, наприклад, в випрямлячах з подвоєнням напруги. Після випрямляча встановлюється фільтр, що згладжує коливання (пульсації). Зазвичай він являє собою просто конденсатор великої ємності.

Також у схемі можуть бути встановлені фільтри високочастотних перешкод, сплесків, захисту від КЗ, стабілізатори напруги і струму, найпростіша схема БЖ представлена на рисунку 1.1.

Мал. 1.1 - Схема найпростішого трансформаторного БП з двухполуперіодним випрямлячем 1.1.1 Габарити трансформатора

Існує формула, нескладно виведена з базових законів електротехніки (і навіть рівнянь Максвелла)[3]: (1 / n) ~ f * S * B де n - число витків на 1 вольт (у лівій частині формули коштує ЕРС одного витка, яка є по рівнянню Максвелла похідна від магнітного потоку, потік є щось у вигляді sin (f * t), в похідною f виноситься за дужку), f - частота змінної напруги, S - площа перерізу магнітопроводу, B - індукція магнітного поля в ньому. Формула описує амплітуду B, а не миттєве значення.

Величина B на практиці обмежена зверху виникненням гістерезису в осерді, що призводить до втрат на перемагнічування і перегріву трансформатора.

Якщо прийняти, що f є частота мережі (50 Гц), то єдині два параметра, доступні для вибору при розробці трансформатора, є S і n. На практиці прийнята евристика n = (від 55 до 70) / S в см2.

Збільшення S означає підвищення габаритів і ваги трансформатора. Якщо ж іти по шляху зниження S, то це означає підвищення n, що в трансформаторі невеликого розміру означає зниження перетину дроту (інакше обмотка не поміститься на сердечнику).

Збільшення n і зниження перетину означає сильне збільшення активного опору обмотки. У малопотужних трансформаторах, де струм через обмотку невеликий, цим можна знехтувати, але з підвищенням потужності струм через обмотку зростає і, при високому опорі обмотки, розсіює на ній значну теплову потужність, що неприпустимо.

Перераховані вище міркування приводять до того, що на частоті 50 Гц трансформатор великий (від десятків ватів) потужності може бути успішно реалізований тільки як пристрій великого габариту і ваги (по шляху підвищення S і перетину дроту зі зниженням n).

Тому в сучасних БП йдуть іншим шляхом, а саме по шляху підвищення f, тобто

Похожие работы