Введення
Невід'ємним вузлом будь-якого радіотехнічного пристрою є джерело електроживлення. Електроживлення радіоелектронної апаратури та окремих приладів здійснюється в основному від джерел постійного струму, які, як правило, підключені до мереж змінного струму, електромеханічним генераторам або сонячним батареям. Часто для живлення різних пристроїв однієї і тієї ж радіотехнічної системи потрібні джерела постійного струму з напругою декількох номіналів. Наприклад, для живлення електронної схеми телевізора потрібні декілька різних напруг: порядку +5 В для живлення цифрових мікросхем; +12 В-для живлення блоку радіоканалу; 100 ... 150 В-для живлення блоку розгорток; 15 ... 25 кВ - для живлення кінескопа. У цьому випадку необхідно проміжне перетворення енергії постійного струму одного номіналу в ряд напруг змінного струму різних номіналів з подальшим перетворенням їх у напруги постійного струму.
В даний час схемотехніка джерел живлення постійно ускладнюється. Розроблено імпульсні джерела з випрямлячем на вході і преосвітнім трансформатором, працюючим на ультразвукової частоті.
Виконання курсового проекту передбачає вирішення студентом наступних завдань:
закріплення знань про властивості та параметрах напівпровідникових приладів - діодів, транзисторів, стабілітронів, інтегральних мікросхем;
з'ясування того, як окремі прості схеми при певному з'єднанні утворюють більш складний пристрій, в якому кожна схема вносить свій внесок у реалізацію функцій всього пристрою.
1. Вихідні дані
Напруга мережі U мережі=110 В,
Частота мережі f cети=400 Гц,
Напруга навантаження U нагр. =10 В,
Потужність навантаження P нагр. =20 Вт,
Рисунок 1 - Структурна схема джерела живлення
2. Розрахункова частина
2.1 Розрахунок трансформатора змінного струму
Вихідні дані:
Напруга мережі U мережі=110 В,
Частота мережі f cети=400 Гц,
Напруга навантаження U нагр. =10 В,
Потужність навантаження P нагр. =20 Вт,
Коефіцієнт потужності навантаження (вторинної обмотки) cos? 2=1,
Число фаз m=1,
Коефіцієнт стабілізації n=1,3.
Особливі умови: трансформатор мінімальної вартості для тривалої роботи при температурі навколишнього 50 о С, виконання -
відкрите, охолодження - повітряне.
Вибір типу і основних співвідношень трансформатора
Відповідно до умов завдання найбільш підходящим по конструкції є броньовий тип трансформатора з сердечником з штампованих Ш-образних пластин і мідними обмотками. Відношення маси стали до маси міді приймемо:
В якості матеріалу сердечника приймемо електротехнічну сталь марки Е44 з товщиною листа? с=0,5 (ГОСТ 802-58).
Визначення струмів трансформатора
Струм первинної обмотки
де P - твір активної потужності вторинної обмотки на коефіцієнт стабілізації:
Приймаємо, що 1p? I ?%? 50% від I 1a, або I ?=0,5I 1a при cos? 2=1.
За кривою? =F (P) для P=26 Вт знаходимо? =0, 72.
Струм вторинної обмотки
де потужність вторинної обмотки P 2=P нагр. , Напруга вторинної обмотки
U 2=U нагр.
2.2 Вибір індукції в стержні і ярмі сердечника трансформатора
2.3 Вибір щільності струму в мідних проводах обмоток трансформатора
.
2.4 Визначення поперечного перерізу стрижня сердечника і ярма
де P 1=U 1 I 1=110? 0,36=39,6 Вт
Геометричні поперечні перерізи стрижня і ярма сердечника з урахуванням коефіцієнта заповнення перетину сталлю:
де - коефіцієнт заповнення перерізу осердя сталлю.
Розміри сторін геометричного квадратного поперечного перерізу стрижня (мал.)
2.5 Визначення числа витків обмоток трансформатора
Число витків первинної обмотки ...
