Магистерская диссертация на тему: При выполнении курсового проекта была разработана система управления источником питания, мощностью

Введение

Задающий генератор основного канала управления представляет собой автоколебательный несимметричный мультивибратор. Схемотехническое исполнение мультивибратора (МВ) изобилует своим многообразием. МВ возможно сделать, используя активные и пассивные дискретные элементы, трансформаторы, аналоговые и цифровые микросхемы, такие как ОУ, логические элементы И, ИЛИ; наконец возможно взять готовую микросхему мультивибратора (К155АГ и другие аналоги) или микропроцессор. В данном курсовом проекте МВ реализован на микросхемах К561ЛА7 и двух подстроечных резисторов разных номиналов и конденсатора.

ГЛИН представляет собой простейший ГЛИН на биполярном транзисторе с токостабилизирующим элементом, выполненном на биполярном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером.

В качестве компараторов во всей принципиальной схеме используются микросхемы К521СА3 с открытым коллекторным выходом, выходной ток которой стабилизируется резистором, подключенным к 15-ти вольтовому питанию.

Сумматор реализован на микросхеме 4-И К155ЛИ1.

Для канала ООС обратная связь заводится с выходного делителя, параллельного нагрузке стабилизатора напряжения. Этот сигнал суммируется с помощью ОУ с сигналом, пришедшим и источника опорного напряжения (ИОН), выполненного по простейшей схеме со стабилитроном и двумя резисторами. Сигналы с канала ООС и с ШИМ сравниваются на компараторе, в результате чего на одном из входов сумматора появляется последовательность прямоугольных импульсов заданной длительности, изменяющейся в зависимости от флуктуации напряжения на нагрузке.

Для канала защиты по напряжению обратная связь заводится с делителя на выходе входного фильтра. Сигнал с делителя сравнивается на компараторе с сигналом с ИОН.

Для канала защиты по току обратная связь заводится с шунта, по которому течет ток нагрузки. Структура канала та же, что и у канала защиты по напряжению.

Усилитель мощности (УМ) построен с использованием биполярного транзистора включенного по схеме с общим эмиттером с трансформаторным выходом, поэтому в состав этой схемы входит рекуперирующая цепь. Трансформатор необходим для гальванической развязки системы управления с силовой частью стабилизатора напряжения и для дополнительного усиления тока.

Статья X. 3. Принцип работы силовой части и системы управления

Генератор прямоугольных импульсов выполнен на микросхеме DD1 вырабатывает импульсы прямоугольной формы. Таким образом, получаются импульсы маленькой длительности для управления генератором линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН). ГЛИН выполнен на транзисторе VT3. Для повышения линейности возрастающего напряжения в цепи коллектора стоит стабилизатор тока, выполненный на биполярном транзисторе VT2. Резистор R13 в цепи эмиттера транзистора VT2 служит для задания тока стабилизации стабилизатора тока. Импульсы пилообразного напряжения поступают на компаратор DA4, где сравниваются с сигналом ошибки, получаемым в результате вычитания из опорного напряжения, напряжения обратной связи. Опорное напряжение снимается со стабилизатора напряжения выполненного с использованием прецизионного стабилитрона VD1 и масштабирующего УПТ. Операционный усилитель обеспечивает малую величину выходного сопротивления источника опорного напряжения. Изменяя сопротивление резистора R23, можно изменять значение опорного напряжения. Напряжение обратной связи снимается с делителя напряжения в силовой схеме. Напряжение ошибки подается на сумматор DA9, одновременно на сумматор подаётся напряжение с источника опорного напряжения, далее усиленный сигнал ошибки подаётся на DA4. Компаратор сравнивая два сигнала, выдаёт сигнал на управление схемой усилителя, собранной по схеме "общий эммитер", который в свою очередь управляет ключом в силовой схеме. Если напряжение обратной связи увеличивается и становится больше опорного напряжения, то среднее значение разностного сигнала на выходе микросхемы DA7 увеличивается. На сумматор DD2 подаются также сигналы с каналов защиты по току и напряжению, таким образом, любой 0 на входе обрезает сигнал, идущий на силовой ключ. На рисунке 1 показаны основные временные диаграммы токов и напряжений схемы, характеризующие ее принцип работы.

Рисунок 1 - Основные временные диаграммы токов и напряжений схемы

Заключение

При выполнении данного курсового проекта была разработана система управления стабилизатором напряжения, управляемым по принципу широтно-импульсного моделирования; разработаны каналы защиты от повышения тока и напряжения, источник питания собственных нужд. Были рассчитаны и выбраны из имеющихся на рынке все элементы схемы. Полученный стабилизатор напряжения удовлетворяет требованиям технического задания на курсовое проектирование.

При разработке источника питания был получен опыт по разработке схем управления вторичными источниками питания, закреплены полученные ранее знания, а также получен дополнительный опыт по расчету различных элементов электронных схем.

Статья XI. Список литературы

1. Семенов В.Д., Мишуров В.С. Основы преобразовательной техники: Учебное пособие.- Томск: ТМЦДО, 2001.- 132с.

2. А.И. Аксенов, А.В. Нефедов Отечественные полупроводниковые приборы: Справочное пособие.- Книга 1, издание 2-е. - "Солон-Р", 2000.- 497 с.

3. В.Д. Семенов Преобразовательная техника Часть 1: Руководство к организации самостоятельной работы.- Томск, 2005.- 45 с.

5. В.М. Саюн Электронные цепи и микросхемотехника: Руководство к выполнению индивидуального задания "Устройство с широтно-импульной модуляцией (ШИМ)".- Томск, 2006.- 28 с.

Оглавление

- Составление функциональной схемы стабилизатора напряжения

- Составление принципиальной электрической схемы

- Принцип работы силовой части и системы управления Список литературы

- Статья IV

- Статья V

- Статья VI. Введение