СОДЕРЖАНИЕ

Введение ……………………………………………………………..9
1. Задачи дипломного проекта ………………………………….12
1.1. Актуальность темы…………………………………………… 12
1.2. Анализ технического задания ………………………………..13
1.3. Задачи, решаемые в дипломном проекте …………………….13
2. Состояние вопроса по разработке блока питания …………...15
2.1. Существующие технические решения по непрерывным источникам питания……………………………………………….. 15
2.2. Существующие технические решения по импульсным источникам питания……………………………………………….. 24
3. Выбор структуры и расчет основных элементов разработки блока питания……………………………………………………………… 29
3.1. Выбор и обоснование структуры блока питания……………. 29
3.2. Расчет основных элементов силовой части блока питания ….32
4. Разработка функциональной схемы блока питания…………… 53
4.1. Выбор и разработка функционально-блочной схемы блока питания ……………………………………………………………….53
4.2. Разработка блочной схемы блока питания…………………… 55
5. Устройство и принципы работы функциональных блоков…… 56
6. Регулировочные характеристики стабилизатора ……………….59
7. Разработка системы управления блока питания……………….. 63
7.1. Разработка функциональной схемы системы управления ……63
7.2. Разработка и принцип работы принципиальной схемы системы управления блока питания ………………………………………….67
7.3. Конструктивное исполнение системы управления блока
питания……………………………………………………………… 71
8. Безопасность и экологичность проекта………………………….72
9. Экономическое обоснование проекта …………………………...81
10. Заключение ……………………………………………………..97
11. Список литературы………………………………………….. 98
12. Приложения ……………………………………………………100
плакат экономика.vsd
плакат сх.функционально-блочная БП.vsd
плакат сх.структурная БП.vsd
плакат бж.vsd

Купить

Аннотация

Объектом разработки является система автоматического управления электропитанием подводного аппарата РТМ-500. Рассмотрены основные вопросы, связанные с проектированием системы электропитания мощностью 3000Вт и ее управлением. Приведена методика инженерного расчета принципиальных электрических схем и выбор оптимальной структурной схемы на основе сравнительного анализа. В результате разработки проекта показана возможность построения мощных малогабаритных систем электропитания со стабилизацией напряжения на входе удаленного объекта.
Для функционирования большинства электронных устройств требуются источники электрической энергии, общее название которых – источники питания. Источниками питания могут быть электрическая сеть, выпрямители, стабилизаторы, инверторы, преобразователи, аккумуляторы, солнечные батареи, а также генераторы постоянного и переменного тока.
Самым важным общим свойством всех источников питания является применение в них полупроводниковых приборов. Кроме того, «мозгом» перспективных источников питания в большей степени, чем когда-либо, служат интегральные микросхемы. Логически сложные системы и сложные разработки не обязательно оказываются сложными в реализации. Часто одной микросхемы управления достаточно для выполнения огромного числа функций, реализация которых раньше потребовала бы множество дискретных компонентов [1].
В то же время методы, применявшиеся главным образом в прошлом, и сегодня остаются полезными. Происходит это потому, что во многих приложениях можно ограничиться относительно простыми источниками питания, и не всегда необходимы высокая стабилизация и наличие блока сигнализации о неисправностях, для реализации которых нужна управляющая схема.
Источники электропитания, применяемые в электронике, наиболее часто связаны с задачами изменения, управления или стабилизации электрической мощности. Под термином управление имеется в виду использование некоторого метода регулирования, независимо от того выполняется ли операция выпрямления, инвертирования, стабилизации или изменяется величина напряжения или тока. Такое управление мощностью, поступающей в нагрузку, достигается только поглощением избыточной мощности в управляющем устройстве.
Источник электропитания характеризуется электрическими, энергетическими и динамическими параметрами, а также показателями надежности. Степень важности тех или иных параметров зависит от того, в каком устройстве применяется данный источник. В связи с этим в техническом задании на проектирование могут содержаться не все исходные данные, а лишь те, которые наиболее полно отражают требования, предъявляемые к конкретному устройству. Благодаря этому обстоятельству появляется некоторая степень свободы при проектировании источника электропитания.
Отличительной чертой импульсных стабилизаторов напряжения по сравнению с линейными является более высокий коэффициент полезного действия и лучшие массогабаритные показатели. Достигается это благодаря тому, что их силовые полупроводниковые элементы работают в ключевом режиме. Так как падение напряжения на транзисторном ключе мало, то и потери мощности в нем малы, и, следовательно, коэффициент полезного действия источника питания получается высоким. Частоту переключения транзисторного ключа выбирают много большей по сравнению с частотой сети, поэтому индуктивности и конденсаторы сглаживающих фильтров импульсного стабилизатора напряжения имеют меньшие размеры. Однако следует иметь в виду, что с ростом частоты происходит уменьшение емкости конденсаторов и индуктивности дросселей, а также увеличение динамических потерь мощности силовых элементах, что приводит к необходимости увеличения теплоотводящих устройств. В этой связи не существует оптимальной частоты, при которой обеспечиваются максимумы (минимумы) всех показателей качества одновременно. В качестве регулирующих элементов могут быть использованы транзисторы, тиристоры, магнитные усилители и др. К недостаткам импульсных стабилизаторов напряжения относят: относительную сложность схемы, повышенный уровень пульсаций выходного напряжения, шумов и радиопомех, худшие по сравнению со стабилизаторами непрерывного действия динамические характеристики [8].



Купить