Содержание и порядок проведения работы
Ознакомиться с конструкцией и схемой статического преобразователя.
Изучить краткое техническое описание аппаратной части.
С разрешения преподавателя снять защитный кожух и сопоставить схему по техническому описанию и по расположению элементов на модулях. Установить защитный кожух.
При необходимости собрать схему внешних подключений.
Ознакомиться с алгоритмом работы системы управления и программой микроконтроллера в ее составе.
Изучить краткое техническое описание алгоритма управления статическим преобразователем.
Изучить руководство по работе с программой микроконтроллера.
Включить компьютер, загрузить программу для работы с микроконтроллером.
Проверить работоспособность микроконтроллера.
Исследовать функциональные возможности системы управления и микроконтроллера.
С разрешения преподавателя включить электроустановку для исследования работы преобразователя. Контролируя выходные параметры преобразователя (ток и напряжение), установить номинальное значение входного напряжения.
Проверить работу преобразователя в режиме стабилизации выходного напряжения при отклонениях входного напряжения и изменениях нагрузки и определить предельные значения, при которых начинает срабатывать защита.
С разрешения преподавателя осуществить перенастройку параметров срабатывания защит и убедиться в ее функционировании с новыми значениями.
В отчете привести таблицы и графики исследуемых зависимостей, а также выводы по работе статического преобразователя.
Лабораторная работа 11 специализированные микроконтроллеры во вторичных источниках электропитания
Цель работы: знакомство с конструкцией, составом и схемами вторичных источников питания (ВИП) на основе специализированных микроконтроллеров; исследование технических характеристик ВИП.
Общие сведения
Вторичные источники питания устанавливаются вблизи потребителей, т.е. в стойках, шкафах, корпусах или непосредственно на печатных платах приборов, обеспечивая минимальное расстояние линий, по которым необходимо подавать электроэнергию повышенного качества на потребители. Обычно ВИП имеют входное переменное напряжение 100/110/230 В, выходное стабилизированное напряжение 5/9/12/15 Bи мощность от 10 до 150 Вт.
Как и в других системах, обеспечение требуемого качества выходных параметров осуществляется путем измерений и оценки этих параметров, на основании чего принимается решение о выдаче соответствующих управляющих воздействий. Сегодня эти задачи успешно решаются с помощью микроконтроллеров, причем наилучшим образом с помощью специализированных микросхем. В данной работе предлагается рассмотреть функциональные возможности и исследовать характеристики специализированной трехвыводной микросхемы имеющей в своем составе все компоненты, необходимые для работы автономного импульсного преобразователя:
ШИМ-контроллер со встроенным генератором 100 кГц,
высоковольтные пусковые цепи питания,
источник опорного напряжения,
параллельный стабилизатор/усилитель сигнала ошибки и схему защиты от повреждений.
По сути, данное устройство представляет собой аналого-цифровой микроконтроллер, в одном корпусе которого установлены аналоговая и цифровая части, выполненные по КМОП-технологии, что позволяет добиться высокой эффективности его работы.
Рисунок 1 - Функциональная схема контроллера ВИП
КМОП-технология по сравнению с биполярными или дискретными приборами значительно уменьшает потребляемый ток. Высокая степень интеграции позволяет отказаться от внешних мощных резисторов, используемых для датчика тока и для обеспечения питания цепей первоначального запуска.
Достаточно сложная внутренняя структура прибора позволяет выполнять следующие функции:
линейное преобразование значения входного тока в длительность импульсов рабочего цикла и передачу сигналов управления на выходной МОП-транзистор;
обеспечение питанием встроенных устройств контроллера и управления затвором выходного ключа;
формирование уровней опорных напряжений;
работу встроенного генератора пилообразного напряжения и ШИМ регулятора;
регулирование тока открывания ключа с целью уменьшения электромагнитных помех;
усиление сигнала ошибки регулирования выходного напряжения.
Рисунок 2 - Схема ВИП на базе специализированного контроллера