Реферат: Джерела живлення

Студента групи 1ОКІСМ-06

Петренко Михайла

Перевірила: Дрокіна Т.М.

Краснодон 2009

ПЛАН

Вступ

1. Джерело живлення з гальванічною розв'язкою від мережі на оптронів

2. Мікропотужний стабілізатор з малим споживанням

3. Джерела живлення з розділовими конденсаторами

4. Джерела живлення з розділовими конденсаторами

5. Лінійне джерело живлення

6. Стабілізатор зі струмом навантаження до 5А

7. ІМПУЛЬСНІ ДЖЕРЕЛА живлення

8. Ефективний імпульсний стабілізатор низького рівня складності

ВСТУП

Перша проблема, з якою при конструюванні будь-яких пристроїв стикаються і початківці і досвідчені радіоаматори - це проблема електроживлення. У цій главі будуть розглянуті різноманітні мережеві джерела живлення (мікропотужний, середньої потужності, потужні). При виборі і розробці джерела живлення (далі ІП) необхідно враховувати ряд факторів, що визначаються умовами експлуатації, властивостями навантаження, вимогами до безпеки і т.д.

Досить прості у виготовленні і експлуатації вторинні імпульсні перетворювачі напруги, їх відрізняє простота виготовлення і дешевизна комплектуючих. Економічно і технологічно виправдане конструювати ІП за схемою вторинного імпульсного перетворювача для пристроїв з струмом споживання 1-5 А, для безперебійних ІП до систем відеоспостереження та охорони, для підсилювачів низької частоти, радіостанцій, зарядних пристроїв. Краща відмінна риса вторинних перетворювачів перед лінійними - масогабаритні характеристики випрямляча, фільтра, перетворювача, стабілізатора. Проте їх вирізняє великий рівень перешкод, тому при конструюванні необхідно приділити увагу екрануванню і придушення високочастотних складових у шині живлення. Останнім часом набули досить широке поширення імпульсні ИП, побудовані на основі високочастотного перетворювача з без трансформаторним входом. Ці пристрої, харчуючись від промислової мережі ~ 110В/220В, не містять у своєму складі громіздких низькочастотних силових трансформаторів, а перетворення напруги здійснюється високочастотним перетворювачем на частотах 20-400 кГц. Такі джерела живлення володіють на порядок кращими масогабаритными показниками в порівнянні з лінійними, а їх ККД може досягати 90% і більше. ІП з високочастотним імпульсним перетворювачем істотно поліпшують багато характеристик пристроїв, що живляться від цих джерел, і можуть застосовуватися практично в будь-яких радіоаматорських конструкціях. Однак їх відрізняє достатньо високий рівень складності, високий рівень перешкод у шині живлення, низька надійність, висока собівартість, недоступність деяких компонентів. Таким чином, необхідно мати дуже вагомі підстави для застосування імпульсних ІП на основі високочастотного перетворювача в аматорській апаратурі (у промислових пристроях це в більшості випадків виправдано). Такими підставами можуть служити: вірогідність коливань напруги на межах ~ 100-300 В. можливість створювати ІП з потужністю від десятків ват до сотень кіловат на будь-які вихідні напруги, поява доступних високотехнологічних рішень на основі ІМС та інших сучасних компонентів.

1. ДЖЕРЕЛО ЖИВЛЕННЯ З ГАЛЬВАНІЧНОЮ РОЗВ'ЯЗКОЮ ВІД МЕРЕЖІ НА ОПТРОНІВ

Мікропотужний ІП з гальванічною розв'язкою від мережі ~ 220 В можна виконати із застосуванням оптронів, включивши їх послідовно для збільшення вихідної напруги (рис. 3.2-1.). Перенесення енергії здійснюється за допомогою однонаправленої світлового потоку всередині Оптрон (Оптрон містить світловипромінювальних і поглинає матеріалів), таким чином, гальванічної зв'язку з мережею не виникає. На одній оптопари виділяється 0,5-0,7 В для АОД101. АОД302 і 4 В-для АОТ102, АОТ110 (притоці 0,2 мА). Для забезпечення необхідних значень напруги та струму оптопари включаються послідовно або паралельно. В якості буферного накопичується елемента можна використовувати іоністор, акумулятор або ємність на 100-1000 мкФ. Світлодіоди живиться через ємність не більше 0.2 мкФ щоб уникнути руйнування. Необхідно пам'ятати, що ефективність оптронів падає з часом (приблизно на 25% за 15000 годин роботи).

2. МІКРОПОТУЖНИЙ СТАБІЛІЗАТОР З МАЛИМ СПОЖИВАННЯМ

У деяких радіоаматорських конструкціях потрібні мікропотужний стабілізатори, що споживають в режимі стабілізації мікроампери. На рис. 3.2-4 приведена принципова схема такого стабілізатора з внутрішнім струмом споживання 10 мкА і струмом стабілізації 100 мА. Для зазначених на схемі елементів напруга стабілізації становить Uвых = 3.4 В, для його зміни замість світлодіоди HL1 можна включити послідовно діоди КД522 (на кожному падіння напруги складає 0.7 В: на транзисторах

VT2 - 0,3 В). Вхідна напруга даного стабілізатора (Uвх) не більше 30 В. Чи повинні застосовуватися транзистори з максимальним коефіцієнтом підсилення.

3. ДЖЕРЕЛА ЖИВЛЕННЯ З РОЗДІЛОВИМИ КОНДЕНСАТОРАМИ

У мікропотужний джерелах живлення з гальванічною зв'язком з промисловою мережею звичайно застосовуються т.зв. розділові конденсатори, які являють собою не що інше, як шунтуючі опору, що включаються послідовно в ланцюг живлення. Відомо, що конденсатор, встановлений в колі змінного струму, володіє опором, що залежить від частоти і називається реактивним. Ємність конденсатора роздільник (за умови застосування в промисловій-мережі ~ 220 В, 50 Гц) можна розрахувати за такою формулою:

Для прикладу: зарядний пристрій для нікель-кадмієвих акумуляторів 12В ємністю

1 А / ч може бути що живиться від мережі через розділовий конденсатор. Для нікель-кадмієвих акумуляторів зарядний струм складає 10% від номіналу, тобто 100 мА в нашому випадку. Далі, з огляду на падіння напруги на стабілізаторі порядку 3-5 в, отримуємо, що на вході зарядного пристрою необхідно забезпечити напругу ~ 18 В при робочому струмі 100 мА. Підставляючи ці дані, отримуємо:

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--