Блоки Питания и Источники тока. Исследовательская работа Блоки питания и источники тока Выполнили студенты группы ап31 Ахмедов О. А. Безруков А. А. Пермяков А. А

• Название: Исследовательская работа Блоки питания и источники тока Выполнили студенты группы ап31 Ахмедов О. А. Безруков А. А. Пермяков А. А
• Дата: 25.02.2021
• Размер: 1.84 Mb.
• Имя файла: Блоки Питания и Источники тока.pptx
• Тип: Исследовательская работа; #179356

Научно-исследовательская работа

Блоки питания и источники тока

Выполнили:

студенты группы АП-31

Ахмедов О.А.

Безруков А.А.

Пермяков А.А.

Теоретические сведения. Блок питания (БП)

электротехнический прибор, выполняющий функцию преобразования первичного напряжения (электрической сети, аккумулятора) в величину. В первую очередь классификация источников питания осуществляется по принципу действия. Основных вариантов здесь два:

трансформаторный (линейный);

импульсный (инверторный).

Трансформаторный блок

• состоит из трансформатора и выпрямителя, преобразующего переменный ток в постоянный. Далее устанавливается фильтр (конденсатор), сглаживающий пульсации и прочие элементы (стабилизатор выходных параметров, защита от коротких замыканий, фильтр высокочастотных (ВЧ) помех).

Трансформаторный блок

Преимущества трансформаторных БП:

• Простота изделия;

• Надёжность конструкции;

• Доступность элементов;

• Отсутствие создаваемых радиопомех.

Недостатки трансформаторных БП:

• Большой вес и габариты, которые увеличиваются вместе с мощностью;

• Металлоёмкость;

• Необходимость компромисса между снижением КПД и стабильностью выходного напряжения.

Импульсный блок

• инверторная система, в которой происходит преобразование переменного напряжения в постоянное, после чего генерируются высокочастотные импульсы, которые проходят ряд дальнейших преобразований. В устройстве с гальванической развязкой импульсы передаются к трансформатору, а при отсутствии таковой – напрямую к НЧ фильтру на выходе устройства.

Параметры и характеристики блока питания:

мощность;

входное напряжение;

выходное напряжение;

тип выходного напряжения;

выходной ток;

коэффициент полезного действия; · защита от перегрузок; · защита от глубокого разряда.

Общая схема устройства

Компоненты устройства

Трансформатор

Стабилизатор напряжения

Диодный мост

Резистор

Потенциометр

Электролитические конденсаторы

Трансформатор ТП-152

статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений), без изменения частоты.

Характеристики:

• Однофазный
• 7,2 Вт - Максимальная выходная мощность понижающих трансформаторов напряжения указана при номинальном напряжении сети 220 В 50 Гц и количестве вторичных обмоток не более двух (при количестве вторичных обмоток больше двух величина максимальной выходной мощности будет уменьшаться).
• 6,0 В - Выходное напряжение в режиме номинальной нагрузки
• 220 В - Входное напряжение
• 1,2 А Ток номинальной нагрузки
• 7,9 В - Выходное напряжение в режиме холостого хода
• 0,03 A - Ток холостого хода, не более
• 1 - Количество вторичных обмоток
• 43х36х40 мм - Габаритные размеры
• открытое - Климатическое исполнение
• пластина Тип магнитопровода
• 0,24 кг - Масса

Стабилизатор напряжения, регулируемый LM317T

электромеханическое или электрическое (электронное) устройство, имеющее вход и выход по напряжению, предназначенное для поддержания выходного напряжения в узких пределах, при существенном изменении входного напряжения и выходного тока нагрузки.

Характеристики:

Полярность: положительная

Тип выхода: регулируемый

Количество выходов: 1

Выходное напряжение, В: 1.2…37

Максимальный ток нагрузки, А: 1.5

Максимальное входное напряжение, В: 40

Рабочая температура, °C: 0…+125

Корпус: to-220sg

Диодный мост DB107

электрическое устройство, предназначенное для преобразования («выпрямления») переменного тока в пульсирующий (постоянный). Такое выпрямление называется двухполупериодным. Выполняется по мостовой схеме Гретца.

Характеристики:

Максимальное постоянное обратное напряжение, В: 1000

Максимальное импульсное обратное напряжение, В: 1200

Максимальный прямой (выпрямленный за полупериод) ток, А: 1

Максимальный допустимый прямой импульсный ток, А: 30

Максимальный обратный ток, мкА: 10

Максимальное прямое напряжение, В: 1.1

при Iпр., А: 1

Рабочая температура, °С: -55…+125

Способ монтажа: в отверстие

Корпус: db-1

Количество фаз: 1

Резисторы и потенциометры

Потенциометр – регулируемый делитель электрического напряжения, переменный резистор. Представляет собой, как правило, резистор с подвижным отводным контактом (движком).

• Резистор – пассивный элемент электрических цепей, обладающий определённым или переменным значением электрического сопротивления, предназначенный для линейного преобразования силы тока в напряжение и напряжения в силу тока, ограничения тока, поглощения электрической энергии и др.

Резисторы (на схеме R1 и R3):

номинал 240 Ом – 1 шт.

номинал 10 кОм – 1 шт.

Потенциометр (на схеме P1):

номинал 5 кОм – 1 шт.

Электролитический конденсатор

• разновидность конденсаторов, в которых диэлектриком между обкладками является плёнка оксида металла, где анод выполнен из металла, а катод представляет собой твёрдый, жидкий или гелевый электролит. Слой оксида на поверхности анода получают методом электрохимического анодирования, что обеспечивает высокую однородность по толщине и диэлектрическим свойствам диэлектрика конденсатора.

Для сборки схемы необходимо:

Электролитический конденсатор (на схеме C1): номинал 1000 мкФ (на 35 В) – 3 шт. (соединенных параллельно)

Простая схема регулируемого блока питания на транзисторах с защитой от перегрузки по току и КЗ

Источник тока

• источник тока - это элемент электрической цепи, поддерживающий в этой цепи ток заданного значения, не зависящего от сопротивления прочих элементов цепи. Это - идеальный источник тока.

Идеальный источник тока

• Идеальный источник тока (токовый генератор) существует лишь в воображении. В реальности источник тока всегда имеет ограничение - лишь в некотором строго определенном диапазоне значений он может максимально приближенно имитировать поведение идеального источника тока.

Реальный источник тока

Реальный источник тока - устройство, которое лишь старается поддерживать в цепи, к которой он подключен, ток заданного уровня, пока это позволяют его возможности (максимальный выходной ток и напряжение).

Именно максимальные ток и напряжение источника определяют диапазон значений тока, в котором прибор способен имитировать идеальный источник тока. А точность такой имитации определяет параметр - время реакции на изменение нагрузки. Чем оно меньше, тем реальный источник более приближен к идеальному источнику тока.

Источник напряжения

Идеальный источник напряжения 

• представляет собой идеализированный активный элемент, напряжение на зажимах которого не зависит от тока через эти зажимы. Напряжение на зажимах источника напряжения (его обычно называют задающим напряжением) при любом токе равно напряжению на зажимах этого же источника при отсутствии в нем тока, т.е. равно ЭДС источника: .

Источник напряжения

• В реальности имеем устройство ЭДС, которое характеризуется наличием внутреннего сопротивления, по этой причине ток будет иметь граничное значение. В большинстве устройств внутреннее сопротивление незначительная величина, если сравнивать с внешними показателями, и чем меньше это параметр, тем ближе к идеальному варианту. При увеличении тока будет происходить падение напряжения.