Электропреобразовательные устройства

НИУ МЭИ

Расчетное задание по курсу

Электропреобразовательные устройства

Выполнил:

Группа:

Вариант: 10

Проверил:

Москва, 2018

Вариант 10. Спроектировать источник вторичного электропитания на основе понижающего сетевого трансформатора до 36В, двухтактного двухполупериодного выпрямителя переменного напряжения с емкостным фильтром и импульсным стабилизатором напряжения.

Исходные данные: входное напряжение Uвх = ~127 В, частота сети 50 Гц, выходное напряжение Uвых = 8 В, максимальная мощность в нагрузке Pнагр.макс = 3 Вт, максимальная амплитуда пульсаций на выходе ΔUп = 0.065 В.

В рамках расчета необходимо:

1. Обоснованно (путем анализа исходных данных) выбрать электрическую схему стабилизатора напряжения;

2. Изобразить полную электрическую схему устройства, на которой должны быть обозначены все элементы и все используемые в дальнейшем расчете токи и напряжения;

3. Обоснованно (путем анализа исходных данных) выбрать с использованием справочников типы используемых элементов (диоды, транзисторы, стабилитроны). Выписать значения всех используемых в расчете параметров элементов с указанием источника, из которого эти параметры были взяты;

4. Выполнить расчет номиналов элементов схемы, а также режимов работы используемых полупроводниковых приборов. Проверить, не превышены ли максимальные значения допустимых токов и напряжений;

5. Выполнить расчет конструктивных параметров трансформатора (тип сердечника, количество витков в обмотках);

6. Рассчитать КПД устройства в целом;

7. Сделать выводы по проделанной работе.

Пояснительная записка должна содержать все перечисленные этапы расчета.

Рекомендованная литература:

1. Костиков В.Г., Е.М.Парфенов, В.А.Шахнов. Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование: Учебник для вузов. – М.: Горячая линия - Телеком, 2001. - 344с.

2. Коптев Г.И. Электропреобразовательные устройства и элементы электромеханики. Выпрямители, стабилизаторы, электродвигатели переменного тока: учебное пособие. –М.: Изд. Дом «МЭИ»,2007. – 140 с.

3. Мелешин В.И. Транзисторная преобразовательная техника. – М.: Техносфера, 2005 – 632 с.

4. Хныков А.В. Теория и расчет трансформаторов. М.: Солон-Пресс, 2004.

5. Сидоров И.Н. Малогабаритные магнитопроводы и сердечники. Справочник. – М.: Радио и связь, 1989.

6. Полупроводниковые приборы. Диоды выпрямительные, стабилитроны, тиристоры: справочник. Под ред. А.В.Голомедова. – М.: Радио и связь, 1988.

7. Петухов В.М. Транзисторы и их зарубежные аналоги. Маломощные транзисторы. Справочник в 4 томах. Т. 1. Издание 2-е, исправленное. – М.: ИП Радиософт, 2000.

8. Петухов В.М. Транзисторы и их зарубежные аналоги. Биполярные транзистры средней и большой мощности низкочастотные. Справочник в 4 томах. Т. 2. Издание 2-е, исправленное. – М.: ИП Радиософт, 2000.

Схема электропреобразующего устройства выглядит следующим образом:

[pic 1]

А) Исходя из условия, что ток коллектора не меньше тока нагрузки, выбор транзисторов VT1 и VT2 будет следующий:

Условия выбора:

[pic 2]

[pic 3] , [pic 4]

[pic 5], [pic 6]

Из справочника [1] выбираем VT1 – кремниевый эпитаксиально-планарный p-n-p импульсный транзистор 2Т692А-2. Его характеристики:

[pic 7] [pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

[pic 11], [pic 12]

В качестве транзистора VT2 выбираем кремниевый p-n-p транзистор КТ3107А [2]

[pic 13] [pic 14]

[pic 15]

[pic 16]

[pic 17]

[pic 18]

Исходя из тех же условий выбираем VT3 - транзистор КТ815Б n-p-n типа [3].

[pic 19] [pic 20]

[pic 21]

[pic 22]

[pic 23]

[pic 24]

Б) Выполним выбор диодов. Условия выбора следующие: