Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Курсовая работа: Разработка блока питания

Название: Разработка блока питания
Раздел: Рефераты по физике
Тип: курсовая работа Добавлен 15:33:59 02 мая 2010 Похожие работы
Просмотров: 160 Комментариев: 2 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

Содержание

Введение

1. Разработка блока питания для электронного устройства

1.1 Расчёт выпрямителей переменного тока и сглаживающих фильтров

1.2 Расчёт силового трансформатора

2. Структурное проектирование логической схемы в интегральном исполнении по заданной логической функции

Заключение

Литература


Введение

Одним из важнейших направлений развития научно-технического прогресса в настоящее время является развитие электроники. Достижения электроники влияют на развитие общества.

Современная электроника характеризуется сложностью и многообразием решаемых задач, высоким быстродействием и надёжностью.

Электронные устройства применяются во многих отраслях промышленности, транспорта, связи, а также в быту. Наиболее часто применяемыми электронными устройствами являются такие, как автоматическое технологическое оборудование, радио- и TV аппаратура, персональный компьютер, микропрцессоры, усилители сигналов, счётчики, интегральные микросхемы и т.д.

Для питания большинства радиотехнических и электронных устройств требуется выпрямленное напряжение с заданными параметрами. Для того, чтобы получить необходимое напряжение на нагрузке, его сначала надо преобразовать с помощью трансформатора. Далее преобразованное напряжение необходимо выпрямить при помощи выпрямителя собранного на вентилях. Для выпрямителей, предназначенных для питания различных радиотехнических и электронных устройств, допустимый коэффициент пульсации напряжения на нагрузке не должен превышать определённую величину. Наличие пульсаций выпрямленного напряжения ухудшает работу потребителей, питаемых выпрямленным напряжением, поэтому в большинстве случаев выпрямители содержат сглаживающие фильтры.

1. Разработка блока питания для электронного устройства

1.1 Расчёт выпрямителя переменного тока

a ) Для схемы однофазного двухполупериодного выпрямителя с нулевым выводом

Действующее значение напряжения каждой полуобмотки W2 трансформатора:

U2 1 = U2 11 = 1.11· Ud = 1.11 · 12 = 13.32 В

Действующее значение тока, протекающего по обмотке W2 трансформатора:

I2 1 = I2 11 = 0.7· Id = 0.7 · 0.5 = 0.3535 А

Амплитудное значение напряжения на вентиле, находящемся в непроводящем состояний:

Uam =3.14 · Ud = 3.14 · 12 = 37.68 В

Среднее значение тока вентиля:

Ia = 0.5 · Id = 0.5 · 0.5 = 0.25 А

Амплитудное значение тока проводящего вентиля:

Iam =1 · Id = 1 · 0.5 = 0.5 А


По полученным данным в качестве вентилей для цепи 1 выбираем два диода Д226Е с параметрами Uam = 100 В; Ia = 300 мА; Iam = 2.5 А

Сделаем проверку выбранных вентилей на соответствие параметрам выпрямителя:

Uam = 100 В > 37.68 В; Ia = 300 мА > 250 мА; Iam = 2.5 А > 0.5 А

Вентили соответствуют параметрам выпрямителя.

Для выбора схемы и количества звеньев сглаживающего фильтра определяем его коэффициент сглаживания:

q1 0.667

S= – = – = 133.4 > 100, следовательно нужен многозвенный

q2 0.005 фильтр

1.3.8 Коэффициент сглаживания каждого звена фильтра:

S1 = S2 = √S = √133.4 = 11.55 < 100

Ёмкость конденсатора C1 , входящего в состав первого звена фильтра, рассчитывается по методике для выпрямителя, работающего на активно – ёмкостную нагрузку:

H

C1 = –

q1 0.667 q22 · rц

где: q22 = – = – = 0.0577

S1 11.55

Uн 12

rц = 0.1· Rн = 0.1 · – = 0.1 · – = 2.4 Ом – сопротивление фазы выпрямителя

Iн 0.5

– для нахождения коэффициента Н определяем расчётный коэффициент А:

р · rц 3.14 · 2.4

A = – = – = 0.157

m · Rн 2 · 24

m = 2 – число пульсаций тока за период сетевого напряжения в нагрузке

По графику Н = f (А): H = 260

H260

C1 = – = – = 1877.53 мкФ

q22 · rц 0.577 · 2.4

По ёмкости С1 и напряжению Uн выбираем конденсатор: К50 – 3

Сном = 2000 мкФ; Uном = 12 В

Определяем параметры второго звена сглаживающего фильтра:

10 · (S2 + 1) 10 · (11.55 + 1)

LC = – = – = 31.375 Гп · мкФ

m2 4

Принимаем конденсаторы типа К50 – 3: Сном = 2000 мкФ; Uном = 12 В

LC2 31.375

Тогда, L = – = – = 0.314 Гн

C2 10


б) Для схемы однофазного двухполупериодного мостового выпрямителя

Для выбора схемы и количества звеньев сглаживающего фильтра определяем его коэффициент сглаживания:

q1 0.667

S= – = – = 0.89 < 100

q2 0.75

Для данной схемы применим С – фильтр

Определяем коэффициент А:

р · rц 3.14 · 4.8

A = – = – = 0.157

m · Rн 2 · 48

Для нахождения сопротивления нагрузки используем выражение:

Uн 24

Rн = – = – = 48 Ом

Iн 0.5

Сопротивление фазы выпрямителя:

rц = 0.1· Rн = 0.1 · 48 = 4.8 Ом – сопротивление фазы выпрямителя

m = 2 – число пульсаций тока за период сетевого напряжения в нагрузке

Из графиков зависимостей В = f(A); D = f(A); F = f(A); H = f(A) находим вспомогательные коэффициенты В = 0.45; D = 2.35; F = 7.2; H = 260


ЭДС обмотки трансформатора Е3 = B · Ud = B · Uн = 0.95 · 24 = 22.8 В

Максимальное обратное напряжение на вентиле, находящемся в непроводящем состоянии:

Uобр m = 2√2 · Е3 = 2√2 · 22.8 = 64.488 В

Среднее значение тока вентиля:

Id Iн 0.5

Ia = – = – = – = 0.25 А

2 2 2

Максимальный (амплитудный) ток вентиля:

Iam = F · Ia = 7.2 · 0.25 = 1.8 А

Действующее значение тока вторичной трансформатора:

I3 = D · Ia = 2.35 · 0.25 = 0.588 А

1.3.20 По полученным данным в качестве вентилей выбираем диоды Д226Е с параметрами:

Uam = 100 В > 64.488 В; Ia = 300 мА > 250 мА; Iперегр = 2.5 А > 1.8 А Вентили соответствуют параметрам выпрямителя.

Ёмкость конденсатора фильтра находим из выражения:

H260

C = – = – = 72.22 мкФ

Q2 · rц 0.75 · 4.8


Принимаем стандартный оксидный (электролитический) конденсатор К50 – 3

Сном = 100 мкФ; Uном = 100 В

1.2 Расчёт силового трансформатора

Согласно исходных требований и расчёта выпрямителя расчёт трансформатора производим по следующим данным:

U2 = 13.32 В; I2 = 0.5 А; U3 = 22.8 В; I3 = 0.5 А; U4 = 220 В; I4 = 0.45 А

U5 = 10 В; I5 = 1 А

Напряжение сети: U1 = 220 В; fс = 50 Гц

Определяем габаритную мощность вторичных обмоток Sг2 и суммарную габаритную мощность Sг трансформатора с учётом выбранной схемы выпрямителя и использования остальных обмоток:

2 = 1.7 · U2 I2 · U3 I3 · U4 I4 · U5 I5 = 1.7 · 13.32·0.5 · 22.8·0.5 · 220·0.45 · 10·1 = 131.722 В·А

Суммарная габаритная мощность трансформатора с учётом его КПД (з = 0.88):

2 131.722

Sг = – = – = 149.684 В·А

З 0.88

По нонограмме мощности Sг = 149.684 В·А соответствует сердечник с площадью поперечного сечения Qс = 15.5 см2

Так как трансформатор малой мощности, то выберем обмоточный провод марки ПЭВ – провод с изоляцией лаком винифлекс

Пользуясь нонограммой, для сечения проводника Qс = 15.5 см2 и наклонной линией, построенной для использования обмоточного провода ПЭВ, определяем необходимую площадь окна магнитопровода, которая составит Qо = 12 см2

В результате расчётов принимаем стандартный магнитопровод Ш – 32 с параметрами

Qс = 19.0 см2 ; Qо = 25.6 см2

Для выбора диаметра провода первичной (сетевой) обмотки, определяем ток в этой обмотке: Sг2 Sг 149.684

I1 = – = – = – = 0.68

U1 · з U1 220

Учитывая габаритную мощность трансформатора Sг = 149.684 В·А и принимая сердечник выполненным из штампованных пластин получаем магнитную индукцию в сердечнике (в стали) трансформатора Bс = 1.1 Тл

По нонограмме для магнитной индукции Bс = 1.1 Тл и сечения сердечника Qс = 25.6 см2 определяем число витков на 1 В напряжения для всех обмоток (W/1B), равное 2.8 Вит/1В, и определяем число витков в каждой обмотке из соотношения:

W

Wi = Ui · – · K

1B

Ui – напряжение соответствующей обмотки

K – коэффициент, учитывающий падение напряжения на активном сопротивлении вторичных обмоток (К = 1.05…1.1)

С учётом компенсации падения напряжения на активном сопротивлении обмотки число витков вторичных обмоток увеличивают на 5%. Тогда:

W1 = 220 · 2.8 · 1.05 = 647 Вит

W2 = 13.32 · 2 · 2.8 · 1.05 =78.3 Вит

W3 = 22.8 · 2.8 · 1.05 = 67 Вит

W4 = 220 · 2.8 · 1.05 = 647 Вит

W5 = 10 · 2.8 ·1.05 = 29.4 Вит

Определяем диаметр обмоточных проводов в обмотках трансформатора. Для мощности трансформатора Sг = 149.684 В·А рекомендуемая плотность тока составляет д = 2 А/мм2 .

Тогда по таблице определяем:

1) для первичной обмотки: для I1 = 0.68 А d1 = 0.748 А/мм2

2) для вторичных обмоток: для I1 = 0.5 А d1 = 0.405 А/мм2

для I1 = 0.5 А d1 = 0.405 А/мм2

для I1 = 0.45 А d1 = 0.348 А/мм2

для I1 = 1 А d1 = 1.57 А/мм2

1.4.8 Проверяем возможность размещения обмоток в окне сердечника. Определяем площадь g, занимаемую каждой обмоткой в окне сердечника.

Для первичной обмотки:

W1 = 647 витков, d1 = 0.748 А/мм2 в 1 мм2 уместится 1.72 витка

647

Общая площадь: g1 = – = 3.762 см2

1.72 · 100

Для обмотки W2 :

W2 = 78.3 витков, d1 = 0.405 А/мм2 в 1 мм2 уместится 6.1 витка

78.3

Общая площадь: g2 = – = 0.128 см2

6.1· 100

Для обмотки W3 :

W3 = 67 витков, d1 = 0.405 А/мм2 в 1 мм2 уместится 6.1 витка

67

Общая площадь: g3 = – = 0.11 см2

6.1· 100

Для обмотки W4 :

W4 = 647 витков, d1 = 0.348 А/мм2 в 1 мм2 уместится 8 витков

647

Общая площадь: g4 = – = 0.81 см2

8· 100

Для обмотки W5 :

W5 = 29.4 витка, d1 = 1.57 А/мм2 в 1 мм2 уместится 0.455 витка

29.4

Общая площадь: g5 = – = 0.06 см2

0.455· 100

Таким образом, общая площадь окна, занимаемая всеми обмотками:

Qоз = g1 +g2 +g3 +g4 +g5 = 3.762 + 0.128 + 0.11 + 0.81 + 0.06 = 4.87 см2

Возможность размещения всех обмоток в окне сердечника можно проводить с использованием коэффициента заполнения окна Ко:

Qоз 4.87

Ко = – = – = 0.19

Qо 25.6

Как показали расчёты, все обмотки в окне сердечника размещаются. Остальная оставшаяся площадь Qост = Qо – Qоз = 25.6 – 4.87 = 20.73 см2 используется для размещения каркаса и изоляционных прокладок между обмотками.

2. Структурное проектирование логической схемы в интегральном исполнении по заданной логической функции

Процесс структурного проектирования разбиваем на два последовательно выполняемых этапа:

Минимизация заданной логической функции

Синтез логической структуры

Минимизация заданной логической функции

Пользуясь аксиомами и законами алгебры логики (булевой алгебры) упрощаем заданную логическую функцию до образования конъюнкций, где присутствуют все независимые переменные исходного выражения:

-- – -- – -- – -- – -- – -- – -- – -- – -- – -- – -- – -- – -- – -- – -- – ---

F = X·Y· (Z + X) + X·Y·Z + Z· (X·Y·Z + Z·Y) = X·Y·Z + X·Y·Z + X·Y·Z

Опишем логическую структуру в виде таблицы состояний (истинности) согласно упрощенного выражения логической функции F:

X Y Z F
0 0 0 1
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0 1
1 0 1 0
1 1 0 0
1 1 1 0

Дальнейшее упрощение (минимизацию) заданной логической функции проводим графическим методом с использованием карты Карно, где количество независимых переменных К = 3.


Результат склейки клеток 1,2 и 1,7 даёт описание логической структуры в виде минимизированной дизъюнктивной нормальной формы (МДНФ), представляющей собой алгебраическое выражение: – – – –

F = Y·Z + X·Y

Синтез логической структуры

Проведём синтез полученной логической структуры с использованием логических элементов в интегральном исполнении.

Синтезируем логическую структуру в виде структурно – функциональных схем. Для сравнительного анализа различных схемных решений рассмотрим варианты реализации логической структуры с использованием базовых логических элементов, а также с использованием элементов И-НЕ и с использованием элемента ИЛИ – НЕ. Результаты проделанной работы представлены в графической части.

Синтезируем логическую структуру в виде принципиальных электрических схем на микросхемах ТТЛ серии 155. Результаты проделанной работы представлены в графической части.

В результате анализа предложенных вариантов реализации логической структуры отдаем предпочтение варианту выполнения принципиальной электрической схемы на микросхеме К155ЛЕ1, так как этот вариант имеет лучшие технико – экономические показатели, а именно: меньшее количество внутрисхемных соединений, количество электронных компонентов минимальное (всего одна ИС), выше надежность устройства, повышенное быстродействие, минимальная потребляемая мощность.


Заключение

В данной курсовой работе был разработан блок питания для системы автоматического управления процессом транспортировки и хранения комбикормов в животноводческом комплексе и произведено структурное проектирование логической схемы в интегральном исполнении по заданной логической функции.

Для блока питания представлены принципиальная и структкрно-функциональная схемы. Он рассчитан на питание от бытовой сети с параметрами U=220 B, f=50 Гц и выдаёт два выпрямленных напряжения (U=12 В, I=0.5 А и U=24 В, I=0.05 А), и два переменных (U=220В, I=0.45 А и U=10В, I=1 А).

В выпрямителе этого блока питания могут использоваться диоды следующих марок: для схемы выпрямителя с нулевым выводом – Д226Е, для мостовой схемы – Д226Е. В схеме выпрямителя с нулевым выводом используется многозвенный фильтр с двумя звеньями. В первом звене используется конденсатор К50 – 3 с Сном = 2000 мкФ; Uном = 12 В. Во втором звене используется конденсатор К50 – 3 с Сном = 2000 мкФ; Uном = 12 В и катушка индуктивности с индуктивностью L = 0.314 Гн. В мостовой схеме выпрямления используется С – фильтр с маркой конденсатора: К50 – 3, Uном = 25 В, Сном = 100 мкФ.


Литература

1.Макаров А.А. Электроника. Учебно-методическое пособие. – Кострома: изд. КГСХА, 2003.-67 с.

2. Арестов К.А. Основы электроники и микропроцессорной техники. – М.: Колос, 2001

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений07:38:38 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
22:47:02 28 ноября 2015

Работы, похожие на Курсовая работа: Разработка блока питания

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(151067)
Комментарии (1843)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru