- •7.092201 "Электрические системы и комплексы транспортных средств"
- •7.092201.02 "Эксплуатация судовых автоматизированных систем"
- •1. Организация работы над курсовым проектом
- •1.1. Цель курсового проектирования
- •1.2. Порядок выполнения и защиты проекта
- •2. Структура и правила оформления проекта
- •2.1.Основные понятия
- •2.2. Стадии разработки эу
- •2.3. Виды конструкторской документации
- •2.4. Пояснительная записка
- •2.4.1. Основные правила изложения и оформления текста
- •2.4.2. Чертежи в проекте
- •2.5. Правила выполнения схем
- •2.5.1. Общие понятия и положения
- •2.5.2. Графические обозначения
- •2.5.3. Общие правила построения схем
- •2.5.4. Текстовая информация
- •3. Разработка конструкции электронного устройства
- •3.1. Основные понятия
- •3.2. Основные методы стандартизации эу
- •3.3. Требования технической эстетики
- •3.4. Учет условий эксплуатации
- •3.5. Разработка электрических схем
- •3.5.1. Основные понятия
- •3.5.2. Структурные схемы
- •3.5.3. Выбор элементной базы
- •3.5.4. Принципиальные схемы
- •3.5.5. Выполнение схем и обозначение эрэ
- •3.5.6. Дополнительная информация на принципиальных схемах
- •3.5.7. Перечень элементов принципиальной схемы
- •3.6. Изготовление чертежей
- •3.6.1. Размещение чертежей на бумажном листе
- •3.6.2. Основные надписи
- •3.6.3. Содержание чертежа общего вида
- •3.6.4. Упрощение изображений на чертеже общего вида
- •3.6.5. Сборочные чертежи функциональных печатных узлов
- •3.6.6. Таблица составных частей изделий
- •3.7. Разработка печатных плат
- •3.7.1. Основные требования
- •3.7.2. Конструирование печатной платы
- •3.7.3. Установка навесных элементов на печатную плату
- •3.7.4. Чертежи печатных плат
- •4. Электрические расчеты
- •4.1. Основные понятия
- •4.2. Основная задача расчета
- •4.3. Последовательность и типы расчетов
- •4.4. Расчет электронных схем
- •4.5. Выбор радиоэлементов
- •Транзисторы
- •Полупроводниковые диоды
- •Резисторы
- •Конденсаторы
- •Микросхемы
- •4.6. Расчет типовых электронных схем
- •Расчет усилительных каскадов
- •Требуемая емкость с1 конденсатора с1 получается при параллельном соединении емкостей 2000 и 100 пФ, а конденсатора с2 - 6200 и 100 пФ.
- •Рассчитанное значение индуктивности Lμ должно отвечать условию
- •5. Расчет показатеЛей надежности электронных устройств
- •5.1. Показатели надежности неремонтируемых объектов
- •5.2. Расчеты надежности неремонтируемых систем
- •5.3. Составление логических схем
- •5.4. Виды расчетов надежности
- •5.5. Расчеты надежности систем, которые отказывают при отказе одного элемента (нерезервированных систем)
- •6. Индивидуальное задание на курсовой проект
- •Номинальные сопротивления резисторов, номинальные емкости конденсаторов
- •Резисторы постоянные непроволочные млт
- •Размеры резисторов млт
- •Приложение д Переменные резисторы
- •Назначение и конструкция резисторов
- •Конденсаторы постоянной емкости к онденсаторы оксидные к50-6
- •К онденсаторы оксидные к50-16
- •К онденсаторы оксидно-полупроводниковые к53-7
- •Конденсаторы керамические км-4
- •Размеры конденсаторов км-4, вариант "б". Изолированные
- •Номинальная емкость, допустимая реактивная мощность для конденсаторов км-4
- •Конденсаторы керамические клс-1
- •Номинальная емкость, допустимая реактивная мощность для конденсаторов клс-1
- •Обозначения условные графические в схемах (уго)
- •Двоичные логические элементы
- •Э лементы аналоговой техники
- •Интенсивности отказов элементов
- •Требования Регистра судоходства Украины к устройствам автоматики, содержащим элементы электроники
- •Список литературы
- •Расчет и проектирование судовых электронных устройств на транзисторах.
- •Тираж ____ экз. Подписано к печати _________
4.6. Расчет типовых электронных схем
Расчет маломощных выпрямителей, работающих на емкостную нагрузку. Наиболее распространенным случаем работы выпрямителя является работа выпрямителя совместно со сглаживающим фильтром, первое звено которого представляет собой конденсатор, включенный параллельно выходу выпрямителя. Примеры таких систем показаны на рис.19.
Задачей расчета является определение электрических нагрузок на вентили, выбор вентилей, определение основных параметров трансформатора (I1, E1, I2, E2, Pтр).
Исходными данными для расчета являются энергетические параметры нагрузки Ud, Id, Pd, Rd.
Кроме этого необходимо знать тип схемы выпрямителя, для которой ведется расчет, и частоту питающей сети fс.
В качестве примера приняты следующие исходные данные:
Ud = 100 B;
Rd = 300 Ом;
Uc = 220 B;
fc = 50 Гц.
С целью ускорения и упрощения вычислений расчет выполняют с использованием специальных расчетных монограмм и таблиц. Методика расчета учитывает неидеальность трансформаторов и вентилей выпрямителя.
Расчет будет проводиться для однополупериодной схемы. Для выпрямителей, выполненных по схеме со средней точкой и мостовой схеме, приводятся только расчетные формулы.
Порядок расчета
1. Определяют параметры нагрузки:
а) ток нагрузки
Id =
б) мощность нагрузки
Pd = Ud Id = 100· 0.333 = 33.3 Вт.
2.Определяют основные параметры вентиля:
а) ток вентиля
Ia = Id = 0.333 A.
Для схемы со средней точкой и мостовой схемы
Ia =
б) обратное напряжение на вентиле (предварительно)
Uобр m = π·Ud = π ∙ 100 = 314 B.
Для мостовой схемы и однополупериодной схемы
Uобр m = 1.57·Ud .=157 В.
3.По найденным величинам Ia и Uобр m проводят выбор вентиля. Для установки в схему выбирают кремниевый вентиль типа Д 229Б со следующими основными параметрами:
Предельно допустимый прямой ток (среднее значение)
Iа макс доп = 400 мА.
Предельно допустимое обратное напряжение (амплитудное значение)
Uобр макс доп = 400 В.
Прямое падение напряжения при номинальном прямом токе
U 0 = 1 В.
4. Определяют активное сопротивление трансформатора, приведенное ко вторичной обмотке
Rтр = Rd ν = 300 ∙ 0.055 = 16.5 Ом,
где ν = определяется по графику (рис.20)
5.Определяют сопротивление вентиля в прямом включении
R а =
6. Определяют сопротивление фазы выпрямителя
Rф = Rтр + Rа = 16.5 + 2.5 = 19.0 Ом.
Для мостовой схемы
Rф = Rтр + 2 Rа.
7. Вычисляют вспомогательный расчетный параметр А:
А =
где m – число фаз выпрямления, равное 1. Для схемы со средней точкой и мостовой m = 2.
8. Пользуясь расчетными таблицами (табл. 4.1) и графиками (рис. 21) , определяют расчетные коэффициенты B, D, F, H.
B = 0.985; D = 2.22; F = 6.18; H = 390.
9.Определяют основные параметры трансформатора:
а) э.д.с. вторичной обмотки
E2 = BUd = 0.985 ∙ 100 = 98.5 B;
б) коэффициент трансформации
n =
в) действующее значение тока вторичной обмотки
I2 =
Таблица 4.1
A |
|
B |
D |
F |
0.01 |
0.307 |
0.742 |
3.506 |
15.385 |
0.02 |
0.384 |
0.763 |
3.137 |
12.314 |
0.03 |
0.436 |
0.780 |
2.942 |
10.932 |
0.04 |
0.476 |
0.796 |
2.812 |
9.902 |
0.05 |
0.512 |
0.811 |
2.717 |
9.244 |
0.06 |
0.542 |
0.825 |
2.642 |
8.744 |
0.07 |
0.558 |
0.839 |
2.581 |
8.347 |
0.08 |
0.591 |
0.852 |
2.530 |
8.021 |
0.09 |
0.612 |
0.864 |
2.485 |
7.746 |
0.10 |
0.632 |
0.876 |
2.448 |
7.511 |
0.11 |
0.650 |
0.888 |
2.414 |
7.306 |
0.12 |
0.666 |
0.900 |
2.384 |
7.125 |
0.13 |
0.682 |
0.911 |
2.356 |
6.964 |
0.14 |
0.697 |
0.922 |
2.332 |
6.820 |
0.15 |
0.711 |
0.933 |
2.309 |
6.689 |
0.16 |
0.724 |
0.944 |
2.288 |
6.569 |
0.17 |
0.737 |
0.954 |
2.269 |
6.460 |
0.18 |
0.748 |
0.965 |
2.251 |
6.359 |
0.19 |
0.760 |
0.975 |
2.234 |
6.266 |
0.20 |
0.770 |
0.985 |
2.219 |
6.180 |
0.21 |
0.781 |
0.995 |
2.204 |
6.099 |
0.22 |
0.791 |
1.005 |
2.190 |
6.024 |
0.23 |
0.800 |
1.015 |
2.177 |
5.953 |
0.24 |
0.810 |
1.025 |
2.165 |
5.887 |
0.25 |
0.819 |
1.035 |
2.153 |
5.824 |
0.26 |
0.827 |
1.044 |
2.142 |
5.765 |
0.27 |
0.835 |
1.054 |
2.132 |
5.709 |
0.28 |
0.843 |
1.064 |
2.122 |
5.656 |
0.29 |
0.851 |
1.073 |
2.112 |
5.605 |
0.30 |
0.859 |
1.082 |
2.103 |
5.557 |
0.31 |
0.866 |
1.092 |
2.094 |
5.511 |
0.32 |
0.873 |
1.101 |
2.087 |
5.467 |
0.33 |
0.880 |
1.110 |
2.078 |
5.426 |
0.34 |
0.887 |
1.119 |
2.070 |
5.386 |
0.35 |
0.894 |
1.128 |
2.062 |
5.347 |
0.36 |
0.900 |
1.137 |
2.055 |
5.310 |
0.37 |
0.905 |
1.146 |
2.048 |
5.275 |
0.38 |
0.912 |
1.155 |
2.041 |
5.241 |
0.39 |
0.918 |
1.164 |
2.035 |
5.208 |
0.40 |
0.924 |
1.173 |
2.029 |
5.177 |
0.41 |
0.930 |
1.182 |
2.023 |
5.146 |
0.42 |
0.935 |
1.191 |
2.017 |
5.117 |
0.43 |
0.940 |
1.200 |
2.011 |
5.088 |
0.44 |
0.946 |
1.208 |
2.006 |
5.061 |
0.45 |
0.951 |
1.217 |
2.000 |
5.034 |
0.46 |
0.956 |
1.226 |
1.995 |
5.009 |
0.47 |
0.961 |
1.234 |
1.990 |
4.984 |
0.48 |
0.966 |
1.243 |
1.985 |
4.960 |
0.49 |
0.970 |
1.252 |
1.980 |
4.936 |
0.50 |
0.975 |
1.260 |
1.976 |
4.914 |
Д ля мостовой схемы
I2 =
г) действующее значение тока первичной обмотки
I1 =
Для схемы со средней точкой и мостовой схемы
I1 =
д) установленная мощность трансформатора
Ртр =
Для схемы со средней точкой
Ртр =