Разработка конструкции блока питания

Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 5
1 АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ 10
1.1 Принцип работы 10
1.2 Изучение литературы, нормативных документов 16
2 Конструкторская часть 15
2.1 Разработка печатной платы 15
2.2 Выбор материалов 19
2.3 Расчет надежности 21
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 29
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 30
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. ПРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ 31
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. СПЕЦИФИКАЦИИ 34
ПРИЛОЖЕНИЕ В СПЕЦИФИКАЦИИ 38
ПРИЛОЖЕНИЕ Г ЗАДНЯЯ ПАНЕЛЬ КОРПУСА 41
ПРИЛОЖЕНИЕ Д ПЕРЕДНЯЯ ПАНЕЛЬ КОРПУСА 43
Купить

Невозможно представить себе нашу сегодняшнюю жизнь без электричества. Универсальность в применении, низкая стоимость, простота транспортировки потребителю сделали электроэнергию важным особенностью окружающего мира. Использование электроэнергии стало настолько повседневным, что мы уже не обращаем внимания на свою зависимость от электричества. Даже кратковременное прекращение подачи электроэнергии может привести к потере данных на компьютере, прекращение работы различных электронных приборов, такие как охранно-пожарная сигнализация и лифты. Блок питания - это электронный прибор, работающий как от сети, так и от аккумуляторной - батареи питания, которое продолжает поставлять электроэнергию на нагрузку в течение определенного периода времени в случае сбоя электроэнергии. Более крупные постоянно проводные устройства могут использоваться для подачи всего дома, серверов или другого оборудования.
Смело, можно сказать, что использование блока питания в наше время жизненно необходимы для обеспечения беспрерывное и безопасной работы электронных приборов.
Целью данной работы является создание именно такого автоматического малогабаритного источника бесперебойного питания.
Все источники блока питания делятся на 3 типа:
1. Резервный
2. Интерактивный
3. Двойное преобразование.
Резервный блоки питания - это самые простые и дешевые блоки питания. Когда резервный блок питания напряжение передает его через фильтр на нагрузку, в котором инвертор отключается. Если происходит отключение питания или отклонение от нормы ее параметров - запускается инвертор, который преобразует энергию аккумуляторных батарей в переменное напряжение, необходимое для питания нагрузки. Как правило, в резервном блоке питания инвертора не генерирует синусоидальное напряжение. Само по себе это напряжение создает помехи в сети и не обязательно подходит для энергетического оборудования. Это происходит потому, что, когда шаг напряжения на емкостной ток нагрузки генерирует короткие импульсы большой амплитуды. Они также представляют собой наибольшую опасность для критически важного оборудования. Таким образом, блок питания не обеспечивают 100% защиту оборудования, а в некоторых случаях даже может создать дополнительные проблемы. Такие источники могут быть использованы для питания компьютеров, которые не содержат никакой ценной информации.
Интерактивный блок питания является передовым резервным блоком питания. В него устанавливается мощный фильтр, и добавляется к стабилизатору напряжения на выходе (из трансформатора с дополнительными отводами, которые переключаются с помощью реле). В связи с этим, выход стабилизатора напряжения блоком питания регулируется в заданном диапазоне при довольно значительном изменении входного напряжения.
Инверторы интерактивного блоком питания могут производить прямоугольные волны и чистое синусоидальное напряжение. От этого во многом зависит качество и цена. Блоком питания с выходом прямоугольной волны может использоваться для питания только такое оборудование, которое не имеет особого значения и важности. Блоком питания с синусоидальным выходным напряжением может использоваться для питания компьютеров, серверов и других электронных приборов.
Основные преимущества интерактивного блока питания являются следующие:
1. Малая температура
2. Низкий уровень шума
3. Низкая цена.
Основным недостатком интерактивных блоков питания является наличие временного интервала переключения из нормального режима в режиме работы от батареи, и наоборот. В течение этого временного интервала напряжение на выходе блока питания падает до нуля. Как правило, время переключения (1 - 10) миллисекунд. Чем выше значение, тем больше вероятность того, что произойдет сбой во время такого переключения в вашем оборудовании. Для уменьшения времени переключения необходимо использовать высокоскоростной электронный переключатель или другие переключатели. К сожалению, эта важная особенность, она очень редко указывается в технической документации источника бесперебойного питания. Кроме того, следует иметь в виду, что провалы выходного напряжения имеют место не только при работе блока питания в режиме работы от аккумулятора. Они возникают в результате выхода работы регулятора напряжения. Когда входное напряжение изменение амплитуды выходного напряжения регулятора переключает выход отводов трансформатора с помощью реле, что также приводит к перерывам выходного напряжения и скачкообразном изменении ее амплитуды. Этот переключатель также может привести к неправильной работе критически важного электрооборудования.
Двойное преобразование блока питания - блок питания использует принцип двойного преобразования энергии для защиты оборудования. У этого блока питания нету передачи прямого входного напряжения на выходе во время нормальной работы. Входное напряжение проходит двойное преобразование.
На первом этапе переменное напряжение преобразуется в напряжение постоянного тока, где она накапливается в промежуточном накопительном конденсаторе, который, в свою очередь, соединен непосредственно к аккумулятору. На втором этапе постоянное напряжение емкостных накопителей преобразуется в переменное с помощью инвертора, фильтруется и подается на выход блока питания. В двойном преобразование блока питания инвертор работает постоянно и вырабатывает напряжение со стабильной амплитудой и частотой. Т.к. инвертор подключен к промежуточным емкостным накопителям, которые питаются как от выпрямителя, так и от батарей, то в двойном преобразование блока питания отсутствует время переключения из нормального режим в батарейный режим. Выходное напряжение не имеет прерывания. Это означает, что главный недостаток интерактивного блока питания, здесь отсутствует. Амплитуда и частота выходного напряжения полностью не зависит от колебаний напряжения в электросети. Таким образом, эта технология преобразования называется независимым значения напряжения и частоты входного напряжения. Следует отметить, что в режиме двойного преобразования, когда частота входного напряжения находится в заданных пределах, то выходное напряжение синхронизирована по фазе с входным напряжением. Но как только частота входного напряжения находится вне диапазона, блок питания начинает вырабатывать напряжение переменного тока, синхронизированный с внутренним генератором синусоиды.
Двойное преобразование блока питания обеспечивает самую высокую степень защиты оборудования, а производить стабильную непрерывную синусоидальное выходное напряжение, которое не зависит от колебаний напряжения в электросети. Поэтому они могут быть использованы для защиты любого оборудования, от персональных компьютеров до сложных электронных систем.
В режиме двойного преобразования инвертор блока питания работает непрерывно, и, следовательно, эти блоки питания имеют ряд недостатков по сравнению с интерактивными блоками питания:
1. Увеличение тепла
2. Увеличение массы и габаритных размеров.
3. Большой шум
Таким образом, двойное преобразование блока питания не рекомендуется для использования в помещениях, где работают люди. Их лучше всего размещать в отдельных помещениях.
Купить