Блок питания является неотъемлемой частью почти каждого электронного устройства, и текущая тенденция заключается в миниатюризации этих устройств. Процесс миниатюризации электронных устройств за последние два с половиной десятилетия коснулся многих видов промышленной продукции - от установок до детских игрушек. При этом каждый очередной успех в этой области ставит новые задачи по миниатюризации преобразователей электрической энергии, энергии, входящих в системы вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Решение этих задач весьма затруднительно из-за принципиальной необходимости применения в таких преобразователях ряда дискретных компонентов. Таким образом, желательна также попытка уменьшить размер блока питания и возможность добиться этой цели за счет увеличения удельной мощности, что достижимо за счет уменьшения размера пассивных компонентов, такие как катушки индуктивности, конденсаторы и трансформатор. Размер этих компонентов также можно уменьшить, увеличив частоты переключения.
Еще в самом начале процессе миниатюризации стали ясны следующие недостатки стабилизирующих преобразователей напряжения с линейным регулирующим элементом: низкий КПД и увеличенные габариты. В результате получила развитие новая и быстро прогрессирующая область электроники - импульсная преобразовательная техника - основанная на широком использовании силовых полупроводниковых ключей в системах вторичного электропитания.
Развитие технологии производства мощных полупроводниковых приборов и острая необходимость в создании малогабаритных и экономичных устройств электропитания потребовали разработки эффективных схем импульсных преобразователей постоянного напряжения (111II Г) и методов их анализа. В результате быстро растущего внимания к импульсным ППН многие специалисты по электронике привлечены теперь к разработке и применению этих устройств. Не удивительно поэтому, что существуют буквально сотни ППН-схем, каждая из которых может быть использована в системах преобразования электрической энергии. Большие трудности вызывает оценка инерционности и характера переходных процессов на выходе многих преобразователей при изменениях напряжения питания и нагрузки.
Целью дипломной работы является разработка и моделирование импульсного источника питания для твердотельного волнового гироскопа (ТВГ).
Данная цель предполагает решение следующих задач:
1. Проанализировать аналоги импульсных ИБП
2. Разработать принципиальную схемы
3. Рассчитать импульсный блок питания для ТВГ
4. Разработать сборочный чертеж и печатную плату.
Объект дипломной работы - импульсный источник питания для ТВГ
Предмет исследования - влияние импульсного блока питания на работу ТВГ при различных входных напряжениях и внешних факторов.
Теоретической базой исследования выступила учебная литература таких авторов, как: Волчихин И.А., Волчихин А.И., Северенс Р., Блум Г.
В выпускной квалификационной работе «Импульсный блок питания для ТВГ», целью которой является разработка и моделирование импульсного источника питания для твердотельного волнового гироскопа (ТВГ), были поставлены задачи, которые решены следующим образом.
Во - первых, были проанализированы аналоги импульсных ИБП в мире. Были разобраны основные принципы построения ИБП и их разновидности:
1. AC/DC - это преобразователи переменного напряжения в постоянное.
2. DC/DC - это преобразователи постоянного напряжения.
3. DC/AC - это преобразователи постоянного напряжения в переменное (инвентор).
Во - вторых, на основе разобранной литературы и информации по принципам работы ИБП была разработана принципиальная схема платы питания для ТВГ.
В - третьих, была рассчитана плата питания и создан сборочный чертеж. Создана инструкция по настройке разработанной платы питания и проведены лабораторные опыты, которые не выявили неисправностей. Для платы питания проводилась термо - токовая тренировка в специальной камере. В течение суток выходов из строя не наблюдалось. Считывались пульсации и уровни выходных напряжений. Они полностью соответствовали условию технического задания.
Так же был подписан акт о внедрении, где сказано, что данный блок питание будет выпущен в количестве 20 штук и протестирован в готовом гироскопе.
Таким образом, был разработан компактный импульсный блок питания, который соответствует техническому заданию и всем поставленным требованиям.
