20

Содержание:

2.Цель и постановка задачи 5

2.1. Целью проектирования вторичных источников электропитания является: 5

2.3. Классификация и структурные схемы ИВЭ. 8

2.4. Схема и расчет стабилизаторов напряжения 11

3. Расчетная часть 13

4.Выбор элементной базы 19

1.Введение

Источники вторичного электропитания (ИВЭП) - электронные устройства, предназначенные для преобразования энергии первичного источника электропитания в электрическую энергию с иными параметрами: частотой, уровнем и стабильностью, которые согласованы с требованиями, предъявляемыми к этим ИВЭП конкретными электронными устройствами (ЭУ) и системами.

В качестве первичных источников электропитания для ЭУ и систем обычно ис­пользуют либо промышленную сеть переменного тока, либо автономные источники пе­ременного (генераторы) или постоянного (аккумуляторы, химические батареи и т.д.) тока.

Известно, что возможности непосредственного использования этих источников для питания различных ЭУ и систем весьма ограничены. Причина этого в том, что современные ЭУ выполняются с использованием интегральных схем, требующих для своего питания постоянного напряжения низкого уровня (± 5...± 15 В). При этом отклонения этого напряжения от заданного значения не должны превышать ±(5...10)%. В ряде случаев, например при питании прецизионных аналоговых устройств или аналогово-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей, стабильность напряжения пита­ния должна быть существенно выше (0.1...0.01)%.

Реальные параметры применяемых на практике первичных источников, как правило, этим требованиям не отвечают. Это обусловлено:

• несовпадением частот напряжения промышленной сети и потребителя, ибо промышленная сеть формирует переменное напряжение с частотой 50 Гц, в то время как ЭУ в основном использует для питания напряжение постоянного тока, т.е. напряжение с частотой, равной нулю;

• несовпадением уровней напряжения, так как, например, действующее значение напряжения промышленной сети равно 220 или 380 В, напряжение стандартной аккумулятор­ной батареи 12 В ( или 6 В, или 9 В), что не соответствует диапазону напряжения питания, необходимому для надежного функционирования интегральных схем (ИС);

• нестабильностью напряжения, ибо промышленная сеть допускает статические (долговременные) отклонения напряжения в диапазоне +15%...-20%, а напряжение 12 В аккумуляторной батареи может изменятся от 7.5 до 15В, что также не соответствует требованиям, предъявляемым к напряжению питания для устройств, выполненных на основе ИС;

Дополнительно следует отметить, что, в общем случае, колебания напряжения питания должны рассматриваться в качестве внешнего возмущения, воздействующего на работу ЭУ и системы в целом. Так, например, изменение этого напряжения сильно влияет на технические характеристики усилительных устройств. В усилителях постоянного тока (УПТ) следствием изменения напряжения питания является дрейф нуля выходного напряжения, а в усилителях пере­менного тока значение напряжения питания определяет уровень вносимых искажений. Во всех случаях от напряжения питания зависит суммарная мощность, рассеиваемая в ЭУ, а следовательно, его масса и объем. Помимо этого максимальное значение напряже­ния питания ограничено предельно допустимыми параметрами используемой элементной базы.

Все это обуславливает необходимость применения специального ЭУ, согласующе­го частоты, уровни и стабильности напряжения, необходимых для питания отдельных узлов электронных схем (ЭС). Роль этого ЭУ и выполняют ИВЭП, преобразующие электрическую энергию, т.е. выполняющие вторичное преобразование электрической энергии.