Содержание
Введение
1.Состояние вопроса
1.1 Формулирование актуальности, цели и задач проекта
1.2 Анализ исходных данных и известных решений
1.2.1 Описание ситуации и анализ актуальности.
1.2.2. Основные типы ИБП
1.2.3. Обзор существующих ИБП
2. Разработка источника резервного питания
2.1 Разработка силовой части схемы
2.2 Разработка системы управления
Заключение
Список используемой литературы
Источник резервного питания является одним из желательных
элементов компьютерной сети или иных потребителей электрической
энергии, для которых критическим является резкое отключение
электропитания. Для персональных компьютеров выпускаются источники
бесперебойного питания (ИБП). При присутствии в сети номинального
напряжения компьютер питается от сети, а батарея источника заряжается.
При резком пропадании напряжения ИБП начинает потреблять энергию из
аккумулятора. Полупроводниковая инверторная схема повышает напряжение
до необходимого уровня и преобразует его в переменное. Полученное
напряжение используется для питания персонального компьютера.
Обратим внимание на следующую особенность
энергопреобразования при использовании стандартных источниках
бесперебойного питания: энергия из аккумулятора (постоянное напряжение)
инвертируется в переменное (в зависимости от типа инвертора может
создаваться как переменное синусоидальное напряжение, так и
знакопеременное прямоугольное). Далее это напряжение поступает на вход
компьютерного блока питания. При анализе схемотехники компьютерных
блоков питания было выявлено, что входное напряжение выпрямляется
выпрямителем и в дальнейшем подается на схему инвертора. На выходе
схемы инвертора стоит понижающий трансформатор с несколькими
вторичными обмотками. Напряжение с этих вторичных обмоток
выпрямляется, сглаживается фильтрами и таким образом формируются
необходимы уровни напряжений: +12В, +5В, +3.3 В. С напряжения +5В
заводится обратная связь в систему управления, с помощью которой
осуществляется стабилизация выходных напряжений.
Таким образом, в системе ИБП – блок питания напряжение из
аккумулятора делается сначала переменным (в ИБП), а затем выпрямляется(в блоке питания). Такое энергопреобразование является излишним. Нет
необходимости делать переменное напряжение на выходе ИБП, так как оно
все равно будет выпрямлено.
В связи с этим в данной работе предполагается разработка источника
резервного питания, выходное напряжение которого является постоянным.
Такой источник предназначен для работы с компьютерными блоками
питания и иной техникой, на входе блока питания которой стоит
выпрямитель. За счет исключения узла инвертора в источнике резервного
питания предполагается достигнуть его упрощения и удешевления. Следует
отметить, компьютерные блоки питания не требуют у себя на входе высокой
стабильности входного напряжения. В их состав уже входят цепи обратной
связи, предназначенные для стабилизации выходного напряжения.
Работа оформлена в соответствии с [10, 15, 16, 28].
В данной выпускной квалификационной работе была произведена
разработка источника резервного питания. В данном источнике отсутствуют
излишние преобразования энергии, что позволило сделать его более простым
и надежным. В работе произведена разработка источника резервного
питания, выходное напряжение которого является постоянным. Такой
источник предназначен для работы с компьютерными блоками питания и
иной техникой, на входе блока питания которой стоит выпрямитель. За счет
исключения узла инвертора в источнике резервного питания предполагается
достигнуть его упрощения и удешевления. Следует отметить, компьютерные
блоки питания не требуют у себя на входе высокой стабильности входного
напряжения. В их состав уже входят цепи обратной связи, предназначенные
для стабилизации выходного напряжения.
Когда в сети присутствует напряжение - нагрузка подключена
непосредственно к сети и питается переменным напряжением. При
пропадании сетевого напряжения начинает работать повышающий
преобразователь, запитывающий нагрузку постоянным напряжением.
Такой режим работы подходит для компьютерных блоков питания и
иных устройств на входе которых стоит выпрямитель.
Система управления построена на микросхеме tl494 и стандартных
решениях.
В ВКР произведена разработка схемы, выбраны элементы.
Экспериментальных исследований не производилось.
Областью применения разработанного устройства является бытовое и
промышленное использование персональных компьютеров и иных
устройств, способных питаться от постоянного напряжения.
