Розрахунок схеми широтно-імпульсного стабілізатора напруги

Зібрана модель має вигляд зображений на рис.4.3.

Рис.4.3 Вигляд зібраної моделі у вікні середовища PROTEUS

Навантаження схеми – резистор R1, VT1-ключ, R3- еквівалентний опір верхнього обмежуючого та змінного резистора кола зворотного зв’язку (кола АЦП), DD1-мікроконтролер, DD2-драйвер.

 

 

В якості вимірювальної схеми  використовується віртуальний багатоканальний  осцилограф. Властивостями даного компоненту, як і реального осцилографа, є  переведення входів в режими вимірювання  постійних та змінних напруг,синхронізація  по одному з каналів, коефіцієнти  масштабування по х та у, можливість побудови фігур шляхом накладання сигналів.

 

3. Результати експерименту

 

Зробивши експеримент  маємо такі результати:

1. Результат моделювання схеми в номінальному режимі Uвих = 17В та результати моделювання при номінальній напрузі живлення Uж = 36В. зображені на рис.4.4 - 4.6;

Рис.4.4 Результат моделювання схеми в номінальному режимі

 

 

Рис.4.5 Результат моделювання схеми при номінальній напрузі на вході і максимальній напрузі на виході

 

Рис.4.6 Результат моделювання схеми при номінальній напрузі на вході і мінімальній напрузі на виході

2. На рис.4.7 – 4.9 зображено результати моделювання при максимальній напрузі живлення Uж = 41,4В;

Рис.4.7 Результат моделювання  схеми при максимальній напрузі  на вході і номінальній напрузі  на виході

 

Рис.4.8 Результат моделювання  схеми при максимальній напрузі  на вході і максимальній напрузі  на виході

Рис.4.9 Результат моделювання  схеми при мінімальній напрузі  на вході і номінальній напрузі  на виході

 

3. На рис.4.10 – 4.12 зображено результати моделювання при мінімальній напрузі живлення Uж = 30,6В.

Рис.4.10 Результат моделювання  схеми при мінімальній напрузі  на вході і максимальній напрузі  на виході

Рис.4.11 Результат моделювання  схеми при мінімальній напрузі  на вході і мінімальній напрузі  на виході

 

Рис.4.12 Результат моделювання  схеми при максимальній напрузі  на вході і мінімальній напрузі  на виході

 

В якості вимірювальної схеми  використовується віртуальний багатоканальний  осцилограф. Властивостями даного компоненту, як і реального осцилографа, є  переведення входів в режими вимірювання  постійних та змінних напруг,синхронізація  по одному з каналів, коефіцієнти  масштабування по х та у, можливість побудови фігур шляхом накладання сигналів.

Дані моделі дозволяють оціни  межі регулювання та стабільність роботи схеми.

Експериментальні дані зійшлися з теоретичними  розрахунками.

 

 

ВИСНОВКИ

В даній дипломній роботі був розглянутий імпульсний стабілізатор напруги з широтно – імпульсною модуляцією понижуючого типу. В ході даної роботи було розроблено структурну схему стабілізатора, принцип роботи якої  полягає у зміні коефіцієнту заповнення в залежності від сигналів зворотнього зв’язку. Також розроблена схема імпульсного стабілізатора напруги електрична принципова, перевагами якої є простота виготовлення (мала кількість деталей), зібрана схема не потребує додаткових налаштувань, а також має малу потужність розсіювання та дозволяє стабілізувати великі струми з малими втратами (в ідеалі,без втрат).

Розроблене програмне  забезпечення мікроконтролера написане на мові програмування С, яка є мовою високого рівня, в середовищі ImageCraft 7.0. Дане середовище містить генератор коду, редактор та компілятор. Програма написана з використанням функцій та вектора переривань.

Було проведене експериментальне дослідження на зібраній моделі імпульсного  стабілізатора напруги. Моделювання  відбувалося в програмі PROTEUS VSM, яка є популярною,легкою та універсальною. Експериментальні дані зійшлися з теоретичними  розрахунками.

 

 

 

 

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

 

1. В.С.Руденко, В.Я.Ромашко, В.Г.Морозов, «Перетворювальна техніка» частина 1,Київ, 1996.
2. Ч.И.Хусаинов, «Высокочастотные импульсные стабилизаторы постоянного напряжения», Москва «Энергия», 1980.
3. «International Rectifier». URL: http://www.irf.com
4. «Блоки живлення для PC». URL: http://www.bp.xsp.ru
5. Б.Ю.Семенов «Силовая электроника», Москва 2001. URL: http://bamper.info/view_news.php?id=687
6. Методичні вказівки  до дипломного проектування.
7. Маскатов Е.А. «Справочник по полупроводниковим приборам». URL: http://yanviktor.ru/kip/sprav.pdf
8. Е.Москатов. Теория расчётов импульсных трансформаторов двухтактных ИИП и её подтверждение практикой. URL: http://vicgain.sdot.ru/Programs/Calculation_pulsed_transformer.pdf
9. Г.С.Найвельт, К.Б.Мазель, Ч.И.Хусаинов и др. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры: Справочник/под. ред. Г.С.Найвельта.-М.:Радио и связь, 1985.-576с.,ил.
10. Ферриты и магнитодиэлектрики. Справочник/под. общ. ред. Н.Д.Горбунова , Г.А.Матвеева.-М.:Советское радио,1987.-176с.
11. Найдеров В. 3., Голованов А. И., Юсупов 3. Ф. и др. Функциональные устройства на микросхемах.- М.: Радио и связь, 1985.
12. Чиженко К. Справочник по преобразовательной технике.-М.: "Техника", 1978.-447с.
13. В. Мелешин. Транзисторная преобразовательная техника.-М.: Техносфера, 2005.-632с.

Зміст

 

Вступ………………………………………………………………………...3

1. СХЕМИ ІМПУЛЬСНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ………………………6
1. Зворотньоходовий перетворювач…………………………………6
2. Прямоходовий перетворювач……………………………………..8
3. Пушпульний перетворювач……………………………………….10
4. Системи керування стабілізатором……………………………….11
5. Регулюючі елементи…………………………………….................13
6. Основні параметри стабілізатора…………………………………17
2. РОЗРОБКА СТРУКТУРНОЇ ТА ПРИНЦИПОВОЇ СХЕМ………….20
1. Розробка структурної схеми……………………………………….20
2. Розробка схеми електричної принципової………………………21
3. Розрахунок параметрів компонентів схеми імпульсного стабілізатора напруги……………………………………………24
3. РОЗРОБКА ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ…………..………25
1. Розробка алгоритму……………………..........................................25




2. Розробка програмного забезпечення мікроконтролера стабілізатора………………..…………………………………..…..27
4. Моделювання роботи схеми…………………………….…31
1. Опис середовища моделювання……………………………….…31
2. Опис моделі……………………………………….……………..…34
3. Результати експерименту…………..………………………...........35
 





5. Охорона праці……………………………………..………………41
1. Технічні рішення по забезпеченню безпеки ……………....…..41
1. Розташування й організація робочих місць…….…..….41
2. Електробезпека……………………………………………42
2. Виробнича санітарія й гігієна праці…………………..…………43
1. Мікроклімат………………………………………………...43
2. Склад повітряного середовища………………………….44
3. Світловий клімат……………..……………………………45
4. Штучне освітлення…………………………………………45
5. Природне освітлення……..…………………………….…45
6. Шум………………………….……………………………..46
3. Пожежна безпека…………………………………………………47

Висновки………………………………………………………………49

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ………………………………………………….50