КР. Проектирование и изготовление блока питания для радиоэлектронной аппаратуры согласно выданному заданию
 Скачать 0.9 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ивановский государственный политехнический университет» Кафедра автоматики и радиоэлектроники КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине «Источники вторичного электропитания» на тему: «Проектирование и изготовление блока питания для радиоэлектронной аппаратуры согласно выданному заданию» Расчетно-пояснительная записка Код, направление подготовки 11.03.01 Радиотехника Профиль подготовки Производственная и бытовая радиоэлектронная аппаратура Выполнил Миногин Д.А. Группа РТ-21 Форма обучения Очная Принял к.т.н., доцент ХХХХХХХ Иваново 2023 1. Содержание 2. Задание на проектирование 3. Обоснование и выбор схемы блока питания. 4. Проектирование и расчет элементов стабилизатора. Выбор элементов, входящих в состав стабилизатора. 5. Расчет сглаживающего фильтра и выбор элементов фильтра. 6. Расчет выпрямителя блока питание и выбор диодов. 7. Расчет силового трансформатора. 8. Проектирование печатной платы. 9. Протокол испытания блока питания. 10. Заключение о соответствии блока питания заданию. 11. Литература 12. Приложения 12.1. Принципиальная схема блока питания. 12.2. Печатная схема блока питания. 12.3. Таблица с перечнем использованных компонентов. 12.4. Протокол испытаний источника питания. 2. ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ ПО ИСТОЧНИКАМ ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ. Разработать схему, произвести расчет и выбор элементов схемы, включая трансформатор, выпрямитель, фильтры и стабилизатор, а так же изготовить работающий источник постоянного напряжений, включая печатную плату, согласно ниже приведенного варианта задания.
3. Обоснование и выбор схемы источника. Источники питания радиоэлектронной аппаратуры предназначены для получения необходимого для работы электронных схем постоянного напряжения. Задача источника питания РЭА преобразовать переменное сетевое напряжение в необходимое по величине и качеству постоянное напряжение. В настоящее время для получения постоянного напряжения используют два основных способа преобразования сетевого напряжения в сглаженное постоянное напряжение. Классический, более старый вариант способ, предлагает следующую последовательность преобразования переменного напряжения сети в необходимое по величине постоянное напряжение. 1. Трансформация переменного сетевого напряжения в обычно пониженное переменное напряжение. Трансформация осуществляется на частоте сети (50 или 60Гц) с помощью силового трансформатора. 2. Выпрямление пониженного переменного напряжения в полупроводниковых выпрямителях. 3. Сглаживание полученного выпрямленного напряжения с целью уменьшения пульсации выпрямленного напряжения. 4. При необходимости может происходить дополнительная стабилизация выпрямленного напряжения в стабилизаторах различных типов. Источник питания, выполненный по этой схеме, достаточной прост в исполнении, но имеет большие габариты и вес по сравнению с современными инверторными преобразователями. Современные инверторные преобразователи используют другую последовательность преобразования переменного сетевого напряжения в постоянное напряжение. 1. На первом этапе этих источниках происходит выпрямление сетевого напряжение частотой 50-60 Гц и сглаживание выпрямленного напряжения с помощью емкостного фильтра. 2. Полученное постоянное напряжение величиной 200-400В подается на полупроводниковый инвертор, который снова превращает постоянное напряжение в переменное, но с очень большой частотой (до 100 кГц). 3. Полученное переменное напряжение поступает на высокочастотный трансформатор, где понижается или повышается до нужной величины. 4. К вторичной обмотке трансформатора подключают выпрямитель и сглаживающий фильтр. За счет высокой частоты переменного напряжения после инвертора удается значительно уменьшить вес и габариты трансформатора и сглаживающего фильтра. Инвертор, при необходимости, за счет обратных связей может дополнительно стабилизировать выходное напряжение. Реализации такого источника более сложная техническая задача, в первую очередь из-за наличия в источнике инвертора. Я останавливаюсь на следующей классической структурной схеме блока питания: 1. Понижающий силовой трансформатор, работающий от сети 110В, который понижает переменное напряжение до необходимой величины 2. Пониженное переменное напряжение будет выпрямляться мостовым двухполупериодным выпрямителем. 3. Выпрямленное напряжение сглаживается емкостным фильтром С. 4. Сглаженное постоянное напряжение подается на стабилизатор, на выходе которого будет получено заданное напряжение 12В.  Рис 1. Типовая схема источника питания постоянным напряжением 4. Проектирование и расчет элементов стабилизатора. Выбор элементов, входящих в состав стабилизатора. Напряжение на выходе стабилизатора должно быть 16В. Напряжение на опорном стабилитроне VD, который задает это напряжение можно определить по формуле: UСТАБИЛИТРОНА = UВЫХ.СТАБИЛИЗАТОРА + 0,65В для схемы с одним выходным регулирующим транзистором (рис.1) Дополнительное напряжение 0,65В учитывает падение напряжения в регулирующем транзисторе UСТАБИЛИТРОНА = UВЫХ.СТАБИЛИЗАТОРА + 1,3В Для схемы с составным (двойным) выходным регулирующим транзистором (рис.2).  Рис.2. Типовая схема источника питания постоянным напряжением с составным выходным транзистором. Для первого случая напряжение на стабилитроне должно быть 16,65В, для второго 17,3В. Подбираем стабилитрон на необходимое напряжение. Среди отечественных стабилитронов серии КС может подойти стабилитроны типа КС216Ж на 16В (15,2-16,8В) или КС508В на 16В (15,3-17,1В). Но ток стабилизации через эти стабилитроны очень маленький – всего 8 мА. Чтобы на выходе стабилизатора получить ток 3А нужно усилить ток стабилитрона 8 мА в 375 раз. Это потребует многокаскадного усиления. Поэтому более выгодно сделать составной стабилитрон из двух или трех последовательно включенных стабилитронов на меньшее напряжение, но большие токи. При этом их напряжения стабилизации будут складываться. Но чтобы стабилитроны при этом равномерно нагревались, необходимо подобрать стабилитроны с примерно одинаковыми токами стабилизации. Наиболее оптимальным будет последовательное включение трех стабилитронов типа КС456А1 с напряжениями стабилизации 5.04-6.16В и номинальным током 36 мА - 3*5,6=16,8В. Основные характеристики стабилитрона: Напряжение стабилизации 5,04…5,6…6,16В Минимальный ток стабилизации Imin - 3 мА Максимальный ток стабилизации Imax – 142мА Рассеиваемая мощность PMAX < 1Вт Рабочий ток стабилитрона: Iстаб.раб= (Imax – Imin)/2 = (142-3)/2 = 69,5 мА. Принимаю рабочий ток Iстаб.раб=60 мА = 0,06А. Рассеиваемая мощность на одном стабилитроне: Рст =Uст* Iстаб.раб =5,6В*0,06А = 0,336Вт < 1,0Вт Необходимый минимальный коэффициент усиления выходных транзисторов Kус = Io/Iстаб.раб = 3/0,06 =50 Необходимый коэффициент Kус=50 получить за счет только одного транзистора большой мощности (Iэм>3A) практически сложно. Например, транзистор КТ819 имеет коэффициент передачи тока h21э не более 20. Поэтому принимаю за основу схему рис.2 с составным выходным каскадом на двух транзисторах. Выходной транзистор Т1 - КТ819Б в пластиковом корпусе ТО-220. Основные параметры транзистора этого приведены ниже:
 Рис. 3. Транзистор КТ819 в корпусе ТО-220 При выходном токе стабилизатора и транзистора 3А, ток базы этого транзистора будет не менее: Iб1 =Iвых/h21Э =3А/20 = 0,15А Минимальный коэффициент усиления тока второго транзистора должен быть h21Э(2) = Iб1/ Iстаб.раб = 0,15А/0,06 > 2,5 Поэтому в качестве транзистора VТ2 для предварительного усиления тока стабилитрона выбираю транзистор с максимальным током примерно 0,5-1А, с n-p-n структурой, например КТ807(0,5А) или КТ 815 (1,5А) Выбираю транзистор КТ815 , так как он в настоящее время более распространен, чем КТ807. Основные характеристики транзистора КТ815Б
 Рис. 4. Транзистор КТ815 В результате получаем следующую схему стабилизатора (рис 5)  Рис . 5. Выбранная схема стабилизатора напряжения Определяем окончательно напряжение, необходимое на стабилитроне UСТАБИЛИТРОНА = UВЫХ.СТАБИЛИЗАТОРА + 1,3В = 16В +1,3В =17,3В для схемы с составным (двойным) выходным регулирующим транзистором. Стабилитрон VD будет состоять из трех последовательно включенных стабилитронов КС456А1. При сборке и настройке схемы стабилизатора будет необходимо подобрать из партии стабилитронов КС456А1, имеющих обычно разброс напряжения стабилизации, стабилитроны с напряжением стабилизации 5,75-5,85В. Рассчитываем необходимое напряжение на входе стабилизатора Минимально необходимое напряжение для работы стабилизатора: UВХ.СТАБИЛИЗАТОРА MIN = UСТАБИЛИТРОНА +1B =17,3+1=18,3B Чтобы обеспечить нормальную работу стабилизатора при изменении напряжения в сети на ± 10% необходим запас напряжения на входе как минимум еще на 10% , т.е. еще на 1,83В. То есть минимум 18,03В. Принимая во внимание пульсацию входного напряжения после фильтра (Кп = 0,05) – поднимаем напряжение еще на 5%. (+1,92В). В итоге минимально на входе стабилизатора должно быть 19.95В. Поэтому принимаю напряжение на входе равное 20В. Это напряжение должно быть на выходе выпрямителя и емкостного фильтра. Осталось рассчитать сопротивление Rб, которое обеспечивает рабочий ток стабилитронов. Rб = (Uвход - UСТАБИЛИТРОНА) / Iстаб.раб =(20 - 17,3)/0,06 =45 Ом Принимаю Rб=43 Ом. Мощность, рассеиваемая на резисторе Rб: PRб = (Iстаб.раб)2*Rб =0,062*43 =0,155Вт Принимаю резистор типа МЛТ-0,25 43 Ом±5% (0,125Вт) Определяем дополнительные параметры резистора R на схеме равного 1 кОм. Ток через него: IR =UR /R = 16,65B/1000 =0,017A Мощность, выделяющаяся на резисторе: PR = IR2*R = 0,0172*1000 = 0,289Вт. Выбираю резистор МЛТ-0,5 1 кОм ±5% (0,5Вт) На выходном транзисторе VТ1 (КТ819) будет рассеиваться мощность PT1 =(Uвход – UO)*Io =(20 B-16B)*3A = 12Вт Такую мощность транзистор КТ819 может рассеивать только с радиатором. Расчет радиатора для транзистора КТ819 Найдем тепловое сопротивление кристалл-корпус:  где Rja – тепловое сопротивление кристалл-корпус Tj – температура кристалла Ta – температура окружающей среды Pcr – рассеиваемая мощность на кристалле Найдем тепловое сопротивление радиатора:  где Rsa – тепловое сопротивление радиатора Rjc – тепловое сопротивление кристалл-корпус Rcs – тепловое сопротивление корпус-радиатор (с применением термопасты) Подберем радиатор под равное или меньшее значение 6,14 оС/Вт. Для охлаждения транзистора КТ819 выберем радиатор HS184-30 c тепловым сопротивлением радиатора 5,1 оС/Вт, рис. 6.  Рис.6. Радиатор HS184. На предварительном транзисторе VТ2 (КТ815) будет рассеиваться мощность PT2 =(Uвход – UO)*Iб1 =(20 B -16B)*0,15A = 0,6Вт Такую мощность (0,45<1Вт) транзистор КТ815 может рассеивать без радиатора. 5. Расчет выпрямителя блока питание и выбор диодов. Расчет сглаживающего фильтра и выбор элементов фильтра. Проектируемый выпрямитель и сглаживающий фильтр должны обеспечить на выходе напряжение UВЫХ=20В, ток IВЫХ = 3А, при коэффициенте пульсации не более 0,05. Расчет системы «выпрямитель-фильтр» начинаем с расчета коэффициента А. Этот коэффициент для мостового выпрямителя (при m =2) равен:  Здесь: RH - сопротивление нагрузки выпрямителя RH =UВЫХ /IВЫХ = 20/3=6.67 Ом r - сопротивление фазы выпрямителя: r= 2rд + r2 + r1 *(KTР)2 Здесь rд – сопротивление диода выпрямителя, r2 и r1 - сопротивление вторичной и первичной обмоток трансформатора. KTР – коэффициент трансформации трансформатора. На первом этапе расчета эти сопротивления неизвестны, поэтому коэффициент А на данном этапе определяю приближено. Дифференциальное сопротивление диода принимаем примерно rд=0,5Ом, если ток нагрузки больше 1А и 0,7 Ом, если ток меньше. До расчета обмоток трансформатора приблизительно принимаем: r2 = 0,05Rн =0,33 Ом Обычно в трансформаторе стараются достичь соотношения между сопротивлениями обмоток: r1 = r2 /( KTP)2 В этом случае обмотки нагреваются одинаково. Подставляя r1 = r2 /(KTP)2 в формулу для сопротивления фазы выпрямителя получаем: r= 2rд + r2 + r2 = 2*0,5 + 0,33 +0,33 = 1.66 Ом A = π*r/2RH = 3,14*1.66/(2*6.67) =0,78  Рисунок 7 – Графики зависимостей угла отсечки θ и коэффициентов B, D и F от величины А. Определяем по графикам на рисунке 6 значения θ и коэффициентов B, D и F от величины А =0,32. Θ = 60О, В = 1,48; D = 1,85; F = 4,5 см  Рисунок 8. По рисунку 7 определяем значение коэффициента Н для А=0,78 (m=2) и частоты напряжения сети 50Гц. Н=950. Остальной расчет сводим в таблицу 4.1 Таблица 1 Расчетные соотношения для выпрямителей с активно-емкостной нагрузкой
По данным таблицы выбираю необходимые для выпрямителя и фильтра компоненты. 1. Конденсатор фильтра должен иметь емкость более 12626 мкФ, напряжение на нем может быть 25-35В Выбираю для фильтра электролитический конденсатор JAMICOM номинальной емкостью 10000 мкФ и напряжением 35В. Фильтр буден состоять из 2-х параллельно включенных конденсатор емкостью 10000 мкФ. Суммарная емкость фильтра 10000мкФ х2 = 20000мкФ >11446 мкФ Размеры конденсатора Dxh 22x40 mm, где D – диаметр конденсатора, h – высота. Расстояние между выводами конденсатора F = 7,5±0,5 мм, диаметр выводов 0,8 мм 2. Через каждый диод выпрямителя протекает ток, среднее значение которого равно 1,5А, но действующее (тепловое) значение которого 2.78 А. Обратное напряжение на диоде составляет практически 41,7 В. Поэтому для мостового выпрямителя выбираю следующие диоды: Диод 6A1 (6A, 100В), или 6А2 (6А, 200А) или аналог FR602 (6A, 200B)  Рис. 9. Внешний вид диодов 6А1, 6А2, FR602 Диод удобен для печатного монтажа. Для выпрямителя необходимо 4 диода. 6. Расчет силового трансформатора. Исходными данными для расчета трансформатора являются: 1. Первичное номинальное напряжение U1НОМ = 230В (Из задания) 2. Частота напряжения в сети - 50 Гц 3. Вторичное номинальное напряжение U2 = 29,6B (из табл. 4.1) 4. Ток вторичной обмотки I2 = 3.92 A (из табл. 4.1). 5. Габаритная мощность трансформатора РГ =116,2 Вт 6. Коэффициент трансформации трансформатора и первичный ток будут уточнены в процессе расчета трансформатора и должны незначительно отличатся от значений, полученных в таблице 4.1. 7 Выбор сердечника (магнитопровода) Расчет начинаю с выбора сердечника (магнитопровода) для трансформатора габаритной мощностью РГ =116,2 Вт. По таблице 4.10 (Л.2.) выбираю сердечник, который позволяет получить на частоте 50 Гц предельную мощность более 72,8Вт. Такую мощность можно получить на сердечнике ПЛ16х32х50 (П-образный, ленточный). Предельная мощность его 80ВА. Из таблиц 4.8 и 4.9 выписываю все размеры и параметры этого сердечника ПЛ12,5х25х80:
 Рис. 10. Магнитопровод ленточный стержневой конструкции Для ленточных сердечников из холоднокатаной стали принимаем величину магнитной индукции в сердечнике 1,7 Тл для трансформаторов мощностью более 50 ВА. Потери в стали (магнитные) трансформатора определяем как: РСТ = РУД * m = 2,0Вт/кг*0,9 кг = 1,8 Вт где m – масса сердечника в кг, РУД - удельные магнитные потери в Вт/кг. РУД равны примерно 1,5 Вт/кг при 1,5 Тл и 2,0 Вт/кг при 1,6 Тл. Рассчитывает ЭДС в первичной и вторичной обмотке: Максимальное возможное значение напряжение в первичной обмотке U1MAX = 1,05U1НОМ = 1,05*230 = 241,5В Максимальное возможное значение ЭДС в первичной обмотке Е1МАХ = U1MAX*(1-δU1), где δU1 – потеря напряжения в первичной обмотке при номинальной нагрузке. Потери напряжения составляют от 0,1 (10%) для РТРАНС = 10-20ВА до 0,05 (5%) при РТРАНС = 100ВА Е1МАХ = U1MAX*(1-δU1) = 241,5*(1-0,05)= 229,4В Максимальное возможное значение напряжение во вторичной обмотке U2MAX = 1,05U2НОМ = 1,05*29,6 = 31,1В Максимальное возможное значение ЭДС в вторичной й обмотке Е2МАХ = U2MAX*(1+δU2), где δU2 – потеря напряжения во вторичной обмотке при номинальной нагрузке. Потери напряжения составляют от 0,10 (10%) для РТРАНС = 10-20ВА до 0,05 (5%) при РТРАНС = 100ВА Е2МАХ = U2MAX*(1+δU2) = U2MAX*(1+0,05) = 31,1*1,05 = 32,7 В Рассчитываем число витков в первичной обмотке: ω1 = Е1МАХ* 104/(4,44*f*B*SCT) = =229,4*104/(4,44*50*1,7*4,64) = 1310 витков где: f – частота напряжения в сети в Гц, В – 1,7 Тл, выбранная магнитная индукция в сердечнике в Тл, SCT – 4,64 см2 - активная площадь сечения сердечника в см2 из табл. 4.9. для выбранного сердечника. Аналогично рассчитываем число витков во вторичной обмотке: ω2 = Е2МАХ* 104/(4*f*B*SCT ) = =32,7*104/(4,44*50*1,7*4,64) = 187 витков Принимаю ω1 = 1310 витков, ω2 =187 витков Дальше определяю фактический коэффициент трансформации КТР = ω2/ ω1 = 187/1310 = 0,143 Ток вторичной обмотки трансформатора равен действующему значению тока выпрямителя и обмотки I2 из таблицы 4.1. Ток в первичной обмотке состоит из двух составляющих – трансформированного в первичную обмотку тока I2 и намагничивающего сердечник тока холостого хода. Трансформированный в первичную обмотку ток I2 равен: I11 = I2* КТР = 3,92* 0,06 = 0,235А Ток холостого хода в свою очередь состоит из активной составляющей, определяемой из потерь энергии в сердечнике: IХ акт = РСТ /U1НОМ = 1,8/230= 0,008 А и реактивной составляющей, которая намагничивает сердечник и создает в нем магнитный поток. Чтобы точно рассчитать реактивную составляющую тока нужно выполнить магнитный расчет сердечника. Поскольку это мы не проходили воспользуемся приблизительными соотношениями: Удельные затраты реактивной энергии q на создание магнитного поля в сердечника составляют около 60 вар/кг веса сердечника для В=1,7 Тл (Л.1.стр.127) Тогда Q = q*m =60*0,9 =54 вар IХ реак = Q/U1НОМ =54/230=0,235А Полный ток I1 будет состоять из активной составляющей IА и реактивной составляющей IР : Ia = I11 + IХ акт = 0,235 + 0,008=0,243А IР = IХ реак = 0,235А  Теперь остается выбрать диаметр провода для намотки первичной и вторичной обмотки. Для этой цели предлагают несколько разных приблизительных формул, например: d1пр РАСЧ =1,13  где I – ток в обмотке, ɣ -рекомендуемая плотность тока в обмотке. Расторгуев А.К. рекомендует плотность от 3,5 А/мм2 (при РТР = 10Вт) до 2,5 А\мм2 (при РТР = 100Вт). D1РАС = 0,416 мм D2РАС =1,415 мм Диаметр провода реальный выбираем из Методички Расторгуева А.К. по таблице П.7 в приложении. Выбираем равный и ближайший больший из этой таблицы, а также его марку в зависимости от типа изоляции – ПЭЛ, ПЭВ и проч. Записываем и диаметр провода с учетом толщины изоляции для первичной и вторичной обмотки. Выбираю для первичной обмотки обмоточный провод диаметром d1 = 0,425 мм марки ПЭВ-2, диаметр изолированного провода 0,485 мм Выбираю для вторичной обмотки обмоточный провод диаметром d2 = 1,5мм марки ПЭВ-2, диаметр изолированного провода 1,61 мм Проверяю, поместятся ли обмотки в «окно» сердечника трансформатора. Площадь окна, занимаемой обмотками, равна: S = (d12*ω1 + d22*ω2)/KЗАП Здесь d1 – диаметр провода первичной обмотки с изоляцией, d2 – диаметр провода вторичной обмотки с изоляцией, ω 1, ω 2 – число витков в обмотках, KЗАП - коэффициент заполнения окна обмотками, учитывает необходимость прокладки межслоевой и межобмоточной изоляции, наличие каркасов обмоток, не плотность намотки и проч. Обычно KЗАП не превышает 0,8. В приведенной формуле площадь S получается в мм2, ее нужно перевести в см2 и сравнить с площадью окна в таблице 6.1 SОКНА = 20 см2 S = (d12*ω1 + d22*ω2)/KЗАП = =(0,4852*1310 + 1,612*187)*10-2/0,8 =9,91см2 < 20 см2 Если S < SОКНА , то обмотка вместится в окно выбранного сердечника. Если обмотки поместились в окно сердечника, то можно рассчитать активное сопротивление этих обмоток: R1ОБМ = ρ*L1/s1пров = ρ*4L1/πd21пров; ρ – удельное электрическое сопротивление меди L1 – длина провода первичной обмотки; L1 = LСРЕД*ω1 LСРЕД - средняя длина одного витка в той же таблице 6.1 для выбранного сердечника в см. После расчета L1 нужно перевести в метры. s1пров – активная площадь сечения провода первичной обмотки d1пров – диаметр провода без изоляции в мм. LСРЕД =26 - средняя длина одного витка в той же таблице 4.9 для выбранного сердечника в см. Для меди ρ = 0,0175 Ом*м/мм2 R1ОБМ=ρ*4*LСРЕД*ω1/πd21пров = = 0,0175 Ом*м/мм2*4*0,26*1310/(3,14*0,4252)=42,04 Ом Аналогично рассчитываем сопротивление вторичной обмотки: R2ОБМ=ρ*4*LСРЕД*ω2/πd22пров = = 0,0175 Ом*м/мм2*4*0,26*187/(3,14*1,5)=1,7 Ом После окончания расчета трансформатора все основные его параметры сводим в одну таблицу.
8. Проектирование печатной платы На основании схемы электрической принципиальной была разработана печатная плат блок питания. На печатной плате расположены все элементы кроме силового трансформатора. Многообразие сфер применения электроники обусловило совместное существование различных типов печатных плат: Односторонняя печатная плата (ОПП) - элементы располагаются с одной стороны платы; Двухстороння печатная плата (ДПП)- рисунок располагается с двух сторон, элементы с одной стороны; Многослойная печатная плата (МПП) - плата состоит из чередующихся изоляционных слоев с проводящим рисунком 4) Гибкая печатная плата (ГПП). Имеет гибкое основание; 5) Гибкий печатный кабель (ГПК). Состоит из тонких полосок проводящего материала (обычно меди), расположенных параллельно и заклеенных между двумя пленками изоляционного материала. Число проводников может быть от 2 до 50. 6) Рельефная печатная плата (РПП) - представляет собой диэлектрическое основание, в которое углублены медные проводники, выполненные в виде металлизированных канавок, и сквозные металлизированные отверстия, имеющие форму двух сходящихся конусов. Такие канавки и отверстия заполняются припоем. Современные методы изготовления ПП принято разделять на две группы: аддитивные и субтрактивные и полуаддитивные. Аддитивные методы основаны на избирательном осаждении токопроводящего покрытия на диэлектрическое основание. По сравнению с субтрактивными они обладают следующими преимуществами: – однородностью структуры, так как проводники и металлизация отверстий получаются в едином химико-гальваническом процессе; – устраняют подтравливание элементов печатного монтажа; – улучшают равномерность толщины металлизированного слоя в отверстиях; – повышают плотность печатного монтажа (ширина проводников составляет 0,13…0,15 мм); – упрощают технологический процесс, исключая ряд операций (нанесение защитного покрытия, травление) и делают его более экологически чистым; – экономят медь, химикаты для травления и затраты на нейтрализацию сточных вод; – уменьшают длительность производственного цикла. В субтрактивных методах в качестве основания для печатного монтажа используют фольгированные диэлектрики, и проводящий рисунок формируется путем удаления фольги с непроводящих (пробельных) участков. Разрешающая способность (0,2-0,3 мм) определяется подтравливанием проводников при удалении пробельных мест и увеличивается с уменьшением толщины медной фольги. Полуаддитивный процесс предусматривает предварительное нанесение тонкого (вспомогательного) проводящего покрытия, впоследствии удаляемого с пробельных мест. При выборе типа печатной платы необходимо учесть количество компонентов, расположенных на ПП, а также их габаритные размеры. В данном курсовом проекте реализуется ПП, на которой расположено 13 элементов, среди которых нет микросхем. В этом случае, для оптимального размера платы и проводников оптимальным вариантом будет односторонняя ПП. Разработка и выбор габаритных размеров ПП в зависимости от заданной формы и габаритов на начальной стадии проектирования осуществляется ориентировочно. Исходными данными для расчета являются перечень элементов и установочные размеры изделий электронной техники. Для данного проекта ширину и высоту габаритных размеров ПП принимаем равными 60 Х 35 мм. 9 Протокол испытания блока питания
10. Заключение о соответствии блока питания заданию Схема с линейным стабилизатором и наличием низкочастотного трансформатора, в сравнении с другими схемами реализуется наиболее просто. Схема с импульсным стабилизатором может обеспечить достаточно широкий диапазон регулирования выходного напряжения. Обеспечивает КПД порядка 90…100%, может отсутствовать трансформатор. Однако импульсный стабилизатор напряжения содержит достаточно сложную систему управления, с обратной связью, которая должна реализовывать алгоритм ШИМ. Эта схема является достаточно сложной для реализации. Схема с управляемым выпрямителем также, как и схема с импульсным стабилизатором, может обеспечивать достаточно широкий диапазон регулирования. Однако эта схема также содержит достаточно сложную систему управления с обратной связью. В связи с тем, что регулирование происходит на низкой частоте (импульсно-фазовое управление), то возникают дополнительные сложности при выборе выходных фильтров. В результате выполнения работы полученный блок питания полностью соответствует заданию. 11. Литература1. Гейтенко, Е.Н. Источники вторичного электропитания: Схемотехника и расчет: учебное пособие для вузов / Е. Н. Гейтенко. - Москва: СОЛОН-ПРЕСС, 2008. - 445с.: ил. - (Библиотека инженера). - ISBN 978-5-91359-025-1 : 504р. 2. Битюков, В. К. Источники вторичного электропитания [электронный ресурс] : Учебник / В. К. Битюков, Д. С. Симачков. - М.; Вологда: Инфра-Инженерия, 2017. - 327с.:ил.,схем.,табл. - (URL:http://biblioklub.ru/index.php?page=book&id=466688). - ISBN 978-5-9729-0171-5.. Приложение. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||