ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Московский Государственный Горный Университет
КАФЕДРА «АВТОМАТИКИ И УПРАВЛЕНИЯ В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине «ОБЩАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА»
Курсовой проект выполнила студентка:
Бовт Л..
Учебная группа: АУ-1-08
Руководитель курсового проекта:
Доц. Грошев В.А.
Москва, 2010г.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА «АВТОМАТИКИ И УПРАВЛЕНИЯ В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ»
ЗАДАНИЕ № 12
для выполнения курсового проекта по дисциплине:
«ОБЩАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА»
Студенту III курса, группы АУ-1-08 специальности «Управление и информатика в технических системах»
Тема задания: «Проектирование высоковольтного стабилизированного источника питания»
СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ ПРОЕКТА:
· Расчетно-пояснительная записка содержит 18 листов печатного текста.
· Графическая часть содержит 2 рисунка формата А-4.
Исходные данные курсового проекта:
студенту группы АУ-1-08 спроектировать и произвести электрический расчет высоковольтного стабилизированного источника питания.
Дано:
- Напряжение питающей сети Uc = 220/127 ±10%
- Частота сети f = 400 Гц (не было дано)
- Выходное напряжения Uвых. = 24 кВ
- Ток в нагрузке I н = 3 м A; I min н = 0,6 A
- Температура окружающей среды +10 ÷ 30 ˚С
- Коэффициент стабилизации Кст ≥ 200
- Коэффициент пульсации q2=10-5
Требование: Регулируемое выходное напряжение + 5%
Защита от перезагрузки 10%
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. И.И.Белопольский и В.И.Тихонов «Транзисторы и стабилизаторы на повышенные и высокие напряжения»
2.Справочник «Источник электропитания РЭА» (Радио и Связь)
3. Ю.С. Забродин «Промышленная электроника»
4. Л.А. Каяцкая «Основы радиоэлектроники»
5. Н.Н. Горюнов «Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам»
6. В.Е. Китаев «Расчет источников электропитания средств связи»
Дата выдачи задания Дата представления проекта руководителю
«____»___________200 г. «____»___________200 г.
Руководитель проекта доц. Грошев В.А.
ХОД ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКТА
| ДАТА | Работа допускается к защите _________________ (подпись руководителя) «___»______________200 г. | ||
| Процент выполнения |
Результаты защиты курсового проекта
Содержание:
· Введение …………………………...……………………………5
· Стабилизатор напряжения……….……………………………..7
· Расчет высоковольтного стабилизатора напряжения ……......8
· Расчет усилительного каскада. Расчет выпрямителя и
сглаживающего фильтра..……………...……………………....8-9
· Расчёт стабилизатора……………………………………………10
· Регулирующий элемент …………..………………..………….11
· Расчет регулирующего элемента …………………….…….....12
· Построение и расчет измерительного элемента ………….…13
· Расчет элементов входного усилителя ………………...……..14
· Устройство контроля выходного напряжения ……………….15
· Принципиальная схема……………………….……………….16
11. Принцип работы спроектированной схемы …………….…...17
12. Приложение ………………………………………..…….…….18
13. Спецификация ………………………………………………….19
14. Заключение ……………………………………………………..20
15. Список литературы …………………………………………….21
Введение.
Высоковольтный стабилизированный источник питания.
В настоящее время стабилизаторы на повышенные (от 250 до 1 000 B) и высокие (свыше 1,0 до 25 кВ) напряжения находят широкое применение в системах электропитания радиоэлектронной аппаратуры, устройствах автоматики, связи и измерительной техники.
При использовании транзисторов, серийно выпускаемых промышленностью, возможно создание транзисторных стабилизаторов линейного типа на напряжения, не превышающие 250 В, с выходными параметрами, аналогичными параметрам электронных стабилизаторов, при значительно более высоких значениях к. п. д. и меньших весе и объеме. Однако при напряжениях более 250 В построение транзисторных стабилизаторов по известным схемам сопряжено со значительными затруднениями вследствие относительно малых значений допустимых напряжений коллектор - эмиттер мощных транзисторов, используемых в качестве регулирующих элементов компенсационных стабилизаторов линейного типа.
Основное внимание в данной работе уделено рассмотрению сравнительно новых транзисторных стабилизаторов, регулируемых по цепям переменного тока. При использовании этих схем возможно создание стабилизаторов на любые напряжения.
Современные радиоэлектронные устройства часто предъявляют высокие требования к стабильности выходных параметров источников питания, работающих в широком диапазоне рабочих температур.
В случаях, когда необходимо стабилизировать постоянные напряжения более 250 В для питания ламповых генераторов или других схем на электронных лампах, систем автоматики или индикаторной аппаратуры, возможно применение транзисторных стабилизированных преобразователей напряжения, транзисторных стабилизаторов постоянного напряжения, регулируемых по цепи переменного тока, или в ряде случаев транзисторных стабилизаторов постоянного напряжения последовательного типа.
Транзисторные стабилизированные преобразователи позволяют получать повышенные и высокие напряжения путём преобразования низкого постоянного напряжения в переменное с последующим его выпрямлением. При этом стабилизация осуществляется по цепи низкого напряжения методами линейного или импульсного регулирования. Этот принцип определяет область применения транзисторных преобразователей для питания автономной радиоэлектронной аппаратуры, в которой источником первичного питания, как правило, является сеть постоянного напряжения.
Использование для получения повышенных и высоких напряжений транзисторных стабилизаторов постоянного напряжения последовательного типа ограничивается из-за сравнительно небольших допустимых напряжений перехода коллектор - эмиттер мощных транзисторов, используемых в качестве регулирующих элементов. Из практически используемых в настоящее время стабилизаторов на повышенные напряжения находят применение стабилизаторы параметрического и компенсационных типов.
К числу преимуществ параметрических стабилизаторов, выполненных на стабилитронах, относятся малые габариты, простота и надёжность схемы. Параметрические стабилизаторы на повышенные и высокие напряжения применяются при мощности порядка нескольких ватт и не большом к. п. д..
При необходимости регулировки выходного напряжения используют компенсационные стабилизаторы напряжения. Стабилизатор компенсационного типа представляет собой систему автоматического регулирования, состоящую из регулирующего элемента и цепи обратной связи, и выполняет три основные функции: стабилизирует выходное напряжение с заданной точностью, осуществляет дополнительное сглаживание переменной составляющей выпрямленного напряжения и обеспечивает возможность плавной регулировки выходного напряжения. Наиболее характерным для большинства транзисторных стабилизаторов является последовательное включение регулирующего элемента относительно нагрузки.
К числу наиболее часто применяемых схем транзисторных стабилизаторов на повышенные напряжения, получивших применение на практике. Могут быть отнесены:
1) схемы с последовательным относительно нагрузки включением регулирующих транзисторов;
2) последовательное соединение нескольких транзисторных стабилизаторов;
3) схемы с двойным (комбинированным) регулированием;
4) схемы с последовательным включением регулируемого и нерегулируемого выпрямителей.