Министерство образования РФ

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет

Кафедра сапр

Пояснительная записка к курсовой работе

по дисциплине «Схемотехника»

Выполнил: Нестерова Е.А.

Группа: 3371

Проверил: Соколов Ю. М.

Санкт-Петербург

2005

1.Понятие об источниках статичного электропитания (ИВЭП)

ИВЭП как правило преобразует напряжение сети (переменное, нестабилизированное U_c=220В±10%f_c=50Гц) в низковольтное постоянное стабилизированное напряжение малой частотыU_вых=15В±0.1%

Традиционная структура ИВЭП

U_c

U_вых

1

3

2

U

U

U

U

t

t

t

t

Блок 1: силовой понижающий трансформатор преобразует высокое переменное напряжение в низкое переменное напряжение той же частоты и осуществляет гальваническую развязку

Блок 2: выпрямитель (преобразует переменное напряжение в постоянное) и фильтр (например, диодный мостик с конденсатором на выходе)

Блок 3: стабилизатор постоянного напряжения, выполняет функции:

а) стабилизация выходного напряжения

б) дополнительная фильтрация, так как стабилизатор воспринимает пульсацию входного напряжения как нестабильность и осуществляет стабилизацию

в) уменьшение входного сопротивления всего ИВЭП

ИВЭП представляет собой источник напряжения, близкий к идеальному.

Большинство электронных устройств и приборов питается от стабилизированного постоянного напряжения, причём требуется источник напряжения с малым выходным сопротивлением.

Основной недостаток традиционной структуры – большие габариты и вес силового понижающего трансформатора, что обусловлено его работой на низкой частоте; от этого недостатка свободна перспективная структура ИВЭП

Перспективная структура ивэп

U_c

U_вых

1

2

4

3

U

U

U

U

t

t

t

t

Блок 1: входной выпрямитель и фильтр (например, диодный мостик с конденсатором на выходе) преобразует высокое переменное напряжение в высокое постоянное напряжение с некоторой пульсацией

Блок 2: преобразователь напряжения преобразует высокое постоянное напряжение 200 – 300 В в низкое переменное напряжение, как правило прямоугольной формы; иногда преобразователь осуществляет и функцию стабилизации

Блок 3: выходной выпрямитель и фильтр

Блок 4: выходной стабилизатор напряжения (во многих случаях интегральный) используется для уменьшения выходного сопротивления

В перспективной структуре так же имеется силовой понижающий трансформатор (в преобразователе), но он работает на частоте коммутации f_kв сотни и тысячи раз большей частоты сетиf_c(f_k>>f_c, к примеру,f_k=50-100кГц). Частотаf_kвыбирается разработчиком, поэтому силовой трансформатор в перспективной структуре будет иметь в десятки раз меньшие массогабаритные характеристики по сравнению с традиционной структурой. Таким образом, двойное преобразование напряжения из переменного в постоянное в перспективной структуре необходимо для того, чтобы силовой понижающий трансформатор работал на высокой частотеf_k, при этом весь ИВЭП имеет малые габариты и вес.