Аннотация 2
Введение 4
1 Постановка задачи 5
1.1 Поиск и анализ технических параметров аналогичных устройств 5
1.1.1 Линейные источники напряжения 5
1.1.2 Способы регулирования выходного напряжения 7
1.1.3 Импульсные источники напряжения 12
1.2 Критерии для разработки 16
1.3 Разработка структурной схемы 16
2 Конструкторское проектирование устройства 20
2.1 Разработка электронной схемы 20
2.2 Выбор элементов устройства 28
3 Технологический раздел 48
3.1 Технология разработки печатной платы 48
3.2 Разработка печатной платы 51
Заключение 57
Список используемой литературы 58
Регулируемые источники питания нашли широкое применение в лабораторной практике инженеров и наладчиков электроники. Их используют для оперативного изменения напряжения питания различных типов нагрузок. В зависимости от решаемых задач, регулируемые источники питания могут строиться либо по линейному принципу преобразования напряжения, либо с использованием импульсных алгоритмов. Однако, в особых случаях, находит применение и комбинированный подход, когда в одном устройстве сочетаются модули, работающие по импульсному и линейному принципам.
Источники питания подобного назначения должны обладать некоторым запасом устойчивости к перегрузкам относительно номинальных режимов работы. Это достигается использованием интегральных решений специализированных стабилизаторов напряжения того или типа, которые содержат в своем составе цепи ограничения выходного тока, защиты от переполюсовки на выходных клеммах, от бросков тока при использовании емкостной нагрузки.
Данная работа посвящена разработке регулируемого источника питания с использованием комбинированного подхода к стабилизации и регулированию выходного напряжения. А за счет использования интегральных модулей управления со встроенными элементами защиты, решаются задачи предохранения конструкции разрабатываемого источника питания от выхода из строя из-за некоторого ряда внешних воздействий.
Разработанное устройство обладает выходным напряжением, регулируемым в диапазоне от 1,25 до 12 В, что шире диапазона, обозначенного в задании, выходным током 2А, регулировкой выходного напряжения с помощью линейного переменного резистора.
В результате выполнения первого раздела выпускной квалификационной работы проведен поиск и анализ технических параметров и схемотехнических решений линейных и импульсных источников питания с возможностью регулирования выходного напряжения. Рассмотрены способы регулирования их выходного напряжения, как по первичной, так и по вторичной цепям. Сформулированы критерии для разработки схемы и конструкции источника питания регулируемого напряжения. Разработана структурная схема разрабатываемого регулируемого источника питания.
Во втором разделе разработаны схемотехнические решения для всех узлов из структурной схемы разрабатываемого источника, составлена полная принципиальная электрическая схема. Задан контур управления для регулирования выходного напряжения, отслеживающий уровень выходного напряжения и управляющий шириной импульсов в импульсном стабилизаторе. Произведен расчет параметров элементов с последующим выбором элементов исходя из актуальных рыночных предложений.
В третьем разделе рассмотрены основные этапы технологии разработки печатной платы с помощью программного пакета Altium Designer. Выполнен расчет тепловых потерь на основных силовых элементах, таких как силовой транзистор и выходной линейный регулятор напряжения. Произведен выбор тепловых радиаторов для этих элементов. Выполнена разводка печатной платы на основе стеклотекстолита фольгированного двухстороннего и односторонней расстановкой элементов.
Таким образом, задачи, поставленные в задании на выполнение ВКР выполнены полностью.
