Информатика и выч. техника \ Основы проектирования электронных средств

Выбор трансформатора. Выбор транзисторов и диодов. Расчет радиатора. Расчет схемы управления, страница 3

(41)

При выводе L и C1 будет использоваться система уравнений (39) и (41):

       à       

Подставим полученное выражение в (41):

           à         Ф

C1 – конденсатор типа МБГО С=90 мкФ, U=1000В.

 Гн

Из справочной литературы выбираем стандартный дроссель:

Таблица 8

Параметры дросселя

Тип дросселя

L, Гн

I, А

R, Ом

D265

0,08

2,2

1,25

Параллельное соединение обмоток

Внешний вид дросселя

РАСЧЕТ СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Схема управления ВИП включает в себя ГОН, узел сравнения опорного сигнала с сигналом Uб и распределитель импульсов.

Сигнал  Uб формируется как разностный сигнал Uоп и Uосн.

Сигнал Uосн получается путем выпрямления напряжения, снимаемого с дополнительной обмотки Wос.

Схема управления ВИП

Трансформатор Т2

Выбираем трансформатор ТПП 204-127/220

U1=127 В, I1=0,017 А

 В

 В

Диоды (VD5, VD6): Д9Ж

ΔUVD=1 В, I=0,048 мА.

ГОН

      à        С1=0,25 мкФ, R1=10 к Ом.

R2=10 кОм, R3=100 кОм, R4=R5=3 кОм.

Реостат Rp:

3 кОм; 100 В; 0,1 Вт

Операционные усилители

D1, D2 и D3 – операционный усилитель К140УД1Б.

Параметрический источник питания для операционных усилителей


Параметрический источник питания

Uнг = Uп = 12,6 В

Iнг = Iп = 10 мА

Диоды:

Выбираем диоды (VD8-VD11): 1Д402A (Iв.ср = 0,03 А, Uобр.мах = 50 В, ΔUв.д.= 1 В)

1)  Выбираем трансформатор (Т1):

Еd.о = Uнг+ ΔUв.б = 12,6+2 = 14,6 В

ΔUв.б = kт ΔUв.д= 2*1 =2 В

Трансформатор: ТПП 226-127/220 (U1=220 В; U2 = 20 В; I1 = 0,063 А ; f = 50 Гц) см. рис.1

2)  Выбор стабилитронов (VD12 и VD13):

КС 512А (Uнг=12 В; Icт=5 мА, Р=1 Вт), Iст = 1...6,7 мА, Ucт = 10,8...13,2 В

Uпит – подключаем к 1 и 7 выводам микросхемы соответственно, выход GRD – на «землю» микросхемы.

Распределитель импульсов

Распределитель импульсов выбираем в первом техническом решении: формирование выходного напряжения инвертора с одним импульсом на полупериоде выходного напряжения.

DT – RS-триггер с открытым входом.

Микросхема 1355 ЛА3 (D4)

I=12мА

Оптотранзисторная пара (ОТП)

В справочнике выбираем оптотранзисторную пару АОТ110А со следующими характеристиками:

Iвх=25 мА

Uвх=2 В

Iвых=200 мА


СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Задачей статического расчета является определение требуемого коэффициента передачи ВИП исходя из требований по уровню стабилизации выходного напряжения.

Эквивалентное сопротивление

(42)

 Ом          

 В    à         В

В

Так как , то:

ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Передаточная функция системы по управляющему воздействию:

(43)

Передаточная функция фильтра:

(44)

где       ;

                                                                                                           Результаты, полученные с помощью программной среды MATLAB 6.5, представлены в Приложении. 1. С помощью корректирующего звена (Correct Function) выходные характеристики улучшились: как видно из графика, переходный процесс является устойчивым с выходом на 1 (результат увеличения К в 2 раза), причем время перерегулирования достигает 22%, что является неплохим показателем для многих систем.


СХЕМА ЗАЩИТЫ

Для защиты ВИП от сверхтоков и перенапряжений применяется следующая схема:

Схема защиты

При достижении током нагрузки значения выше допустимого , напряжение на Rш становится больше, чем ∆UVD, и транзистор VT открывается, что приводит к открытию тиристора VS и отключению ВИП от источника питания с помощью автоматического выключатель F.

В данной схеме используется следующая элементная база:

Диод (VD) – D215 (∆UД = 1 В, IД = 10 А);

Тиристор (VS) – КУ108Р (Iоткр = 150 мА, Uобр max = 400 В);

Исходя из параметров диода рассчитаем сопротивление шунта:

 Ом

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе курсового проекта был спроектирован преобразователь постоянного тока в переменный. Полученный КПД получилось меньше заданного по причине больших потерь на транзисторах.


ЛИТЕРАТУРА

  1. П. Хоровиц, У. Хилл «Искусство схемотехники», 2001 г.
  2. А.А. Мартынов «Проектирование ВИП», 2000 г.;
  3. Лекции по дисциплине «Проектирование ВИП», 2004 г.;
Скачать файл