Расчетно-графическое задание по «Источнику вторичного электропитания в устройствах автоматизации»

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра электротехнических комплексов

Расчетно-графическое задание

по дисциплине «Источники вторичного электропитания в устройствах автоматизации»

Выполнила:                   Подпись, дата выполнения:            Отметка о защите:

Студентка гр. ЭММА-21

Меньшова Ж.Ю.                 ________"____"______2022г.           ________________

Проверил:                                                                Отметка о принятии:

Нейман Л.А.,                                                         _________________

проф. каф. ЭТК, д.т.н.

г. Новосибирск, 2022 г.

Содержание работы:

1.        Исходные данные источника ВИЭП        3

1.1.        Требования к ИВЭП        3

1.2.        Задачи ИВЭП        3

1.3.        Понижающий импульсный стабилизатор напряжения        4

2.        Алгоритм расчета        5

2.1. Параметры дросселя        5

2.2. Параметры конденсатора        6

2.3. Параметры диода        7

2.4. Расчет параметров транзистора        8

1. Исходные данные источника ВИЭП

Работает от промышленной сети, которая является источником ЭДС и имеет следующие характеристики (ГОСТ 13109-97):

• действующее значение синусоидального напряжения

                [pic 1]

• линейная частота синусоидального напряжения

                [pic 2]

• форма напряжения — синусоидальная,
• коэффициент искажения формы кривой [pic 3]
• коэффициент n-й гармоники  [pic 4]

1. Требования к ИВЭП

1. обеспечение заданного уровня напряжения на нагрузке как в статическом режиме, так и при изменении тока, протекающего через нагрузку.
2. исключение влияния на питающую сеть;
3. КПД низковольтного ВИП с непрерывной стабилизацией [pic 5]
4. помехозащищенность – поддержание уровня выходного напряжения блока питания при изменении параметров сетевого напряжения и воздействии внешних возмущающих факторов, и к уровню помех, создаваемых со стороны ВИП в системе электроснабжения.

1. Задачи ИВЭП

1. Обеспечение передачи мощности.
2. Преобразование величины напряжения.
3. Стабилизация.
4. Защита.
5. Гальваническая развязка цепей.
6. Контроль.

1. Понижающий импульсный стабилизатор напряжения

[pic 6]

Рисунок 1 – Схема понижающего импульсного стабилизатора напряжения

Исходные данные для расчета:

Номинальное напряжение первичного источника питания  (ПИП)

Uном.п = 50 В;

Пределы изменения напряжения (ПИП) Uп.max = 70 В; Uп.min= 48 В;

Допустимая амплитуда пульсации ПИП - U⁓п = 0.05 В;

Внутреннее сопротивление (ПИП): Rn = 0.2 Ом;

Номинальное напряжение на нагрузке: Un = 40 В;

Номинальный ток нагрузки Iн = Imax = 2 А;  

Минимальный ток нагрузки Iн.мин = 0.4 А;

Допустимая амплитуда пульсации напряжения на нагрузке U⁓н = 0.03 В;

Сопротивление нагрузки [pic 7]20 Ом;

Частота коммутации fk = 46000 Гц;

Максимальная и минимальная температура окружающей среды [pic 8] 

1. Алгоритм расчета

1. Коэффициент заполнения импульсов

[pic 9]0.8;        

[pic 10] 0.571;        

[pic 11]0.833;        

где, [pic 12] – номинальное напряжение первичного источника питания (ПИП),В; [pic 13] и [pic 14] – пределы изменения напряжения ПИП, В.