Источники вторичного электропитания по своей физической сущности являются преобразователями вида и качества электрической энергии. Широкое распространение сейчас получают автономные источники питания, которые требуют периодической подзарядки. В своём дипломном проекте я обратилась к рассмотрению и изучению этой темы. Разработанный источник тока с дозировкой количества электричества позволяет задавать и контролировать количество электричества, которое требуется пропустить через нагрузку. В соответствии с заданием диапазон тока заряда находится в пределах от 0.1 до 75 А, а максимальная величина заряда составляет 10 млн . Кл без 1.
На основе анализа методов построения источников вторичного электропитания была разработана структурная схема, представленная на плакате 1. Основными элементами источника являются стабилизатор тока и цифровой блок, выполняющий роль интегратора времени. Его использование обусловлено тем, что при токе в 10 А на получение заряда 10 млн. Кл необходимо 278 ч (11.5 суток), а реализовать это аналоговым способом это трудно. Обратимся к структурной схеме: стабилизатор тока задаёт величину тока, который проходит через нагрузку; его величина отображается на индикаторах, входящих в состав блока индикации. Напряжение, пропорциональное току заряда, снимается с измерительного резистора и усиливаясь поступает на вход преобразователя напряжение-частота. На выходе этого блока появляются импульсы с частотой следования F. Поступая на вход цифрового блока, они уменьшают установленное количество электричества. На индикаторах блока индикации количества электричества первоначально устанавливается количество заряда, которое в дальнейшем уменьшается до 0.
Стабилизатор тока построен по классической схеме компенсационного стабилизатора напряжения, структурная схема которого показана на плакате 2. Он подключён к сети переменного тока через трансформатор, выпрямитель и состоит из регулирующего элемента, схемы сравнения и усилителя. В схеме сравнения сравниваются входное и опорное напряжения. Сигнал разности подаётся на вход усилителя постоянного тока. При изменении выходного напряжения на выходе схемы сравнения появляется сигнал разности, который усиливается и поступает на вход регулирующего элемента, что приводит к изменению на нём падения напряжения. В результате этого напряжение на выходе возвращается к своему первоначальному значению с определённой степенью точности. Таким образом эффект стабилизации достигается за счёт изменения параметров регулирующего элемента, при воздействии на него сигнала обратной связи (сигналом обратной связи является функция выходного тока).
Структурная схема цифрового блока приведена на плакате 3. Основу составляет 14-ти разрядный счётчик, на вход которого поступают импульсы с преобразователя напряжение-частота. Также имеются схема установки числа и схема установки разряда для задания количества электричества. При последовательном нажатии кнопок мы перебираем и устанавливаем число в соответствующем разряде. Для обнуления счётчиков при включении используется схема обнуления. Состояние счётчика выводится на индикатор. Для пуска начала заряда или останова используются две кнопки , с помощью которых можно управлять процессом заряда. Схема разрешения заряда выдаёт сигнал разрешения работы источника при задании количества электричества. Счётчик работает по принципу вычитания и как только счётчик обнулился, то срабатывает схема контроля нулей и на схему управления передаётся сигнал на отключение стабилизатора тока.
Схема преобразователя напряжение-частота в дипломном проекте не разрабатывалась, а был заимствован готовый вариант. Он работает по формуле : частота пропорциональна 1000 на входное напряжение, где частота измеряется в Гц, а напряжение в В.
Принципиальная схема стабилизатора тока представлена на плакате 4. Чтобы обеспечить ток заряда 75А используем параллельное включение 8 транзисторов типа КТ827А, ток через каждый из них при этом составляет 9.5 А. Таким образом, через нагрузку, включённую последовательно с регулирующими транзисторами VT1-VT8, протекает суммарный ток всех 8 транзисторов. Ток протекает по цепи: + диодного моста---- эмиттерно-коллекторный переход ---- эмиттерный резистор ---- общий провод ---- измерительный резистор, напряжение на котором пропорционально току через нагрузку ---- нагрузка. Для питания микросхем стабилизатора тока используется источник питания на МС КР142ЕН, включённые по стандартной схеме. Для питания остальных узлов источника используется отдельный источник, выполненный по стандартной схеме на стабилизаторах типа КР142ЕН (показать).
На плакате 5 представлена принципиальная схеме цифрового блока, где счётчик –это (показать), схема установки числа----, схема установки разряда--- , схема обнуления счётчиков при включении--------, схема контроля нулей------, Схема разрешения заряда-------, схема управления-----, кнопки установки числа, установки разряда, останова, пуска-------.
В пояснительной записке приведено также технико-экономическое обоснование разработанного источника, результаты расчётов приведены на плакате 6.
Доклад закончен. Спасибо за внимание.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
