Проектирование источника вторичного электропитания

    Наиболее  простой и экономичной считается  электрическая схема выполнения обмоток, представленная на рис. 4.

    Габаритная  мощность определяется в зависимости  от электрической схемы рассчитываемого трансформатора по формуле:

где , - суммированная выходная мощность,  а выбирается по графику   зависимости   КПД   трансформатора   от   суммарной    выходной мощности.

тогда =0.87, следовательно

    Выбираем  броневой магнитопровод марки ШЛ 10 10 с параметрами: W₀=5 витков/В, плотность тока j=6 А/мм², напряжение короткого замыкания U_k=9.5%.

    Число витков первичной и вторичной обмоток определяется по формуле:

    Сечение и диаметр i-той обмотки определяется по формуле:

    После вычисления получим:

    q₁=0.03/6=0,005 мм²; q₂= 2.12/6=0,35 мм²;

    d₁ = l,13

    По  этим данным выбираем марку провода.

    Марка ПЭТВ, рабочая температура 130°С, провода эмалированные, нагревостойкие, нагревопрочные, с изоляционными лаками ПЭ-939, ПЭ-943, ресурс 20000 часов.

    При максимальной температуре окружающей среды +60°С перегрев обмоток броневой конструкции магнитопровода принимается равным t=55°C.

     =60+55=115<130, следовательно данная марка подходит.

Диаметр провода по меди: d₁=0,08 мм d₂=0,67 мм.

Сечение проводов: q₁=0,00503 мм²; q₂=0,3526 мм².

Диаметр проводов с изоляцией марки ПЭТВ: d₁=0,11 мм; d₂=0,75 мм.

Сопротивление постоянному току: 3.580 Ом/м и 0.0488 Ом/м. 
 

    6. Разработка конструкции печатной платы 

    Печатные  платы делятся на односторонние (ОПП), двусторонние, многосторонние на жестком и гибком диэлектрическом основании. В проекте используется однострочная печатная плата.

    ОПП характеризуется повышенной точностью выполнения установки изделий электронной техники на поверхность ПП со стороны противоположной стороне пайки, без дополнительного прямоугольного покрытия, низкой стоимостью.

    Размещение  ИЭТ на ПП и трассировка печатных проводников осуществляется ручным методом. Такой метод должен обеспечить оптимальное распределение проводящего рисунка.

    Следует заметить, что не все элементы принципиальной электрической схемы помещают на печатной плате ввиду их больших  размеров. Согласно ГОСТ 10317-71, размеры  каждой стороны ПП выбираем из условия, что они должны быть кратными 2.5 при длине 100 мм. А максимальный размер любой из сторон должен быть не более 470 мм.

    Допуски на линейные размеры платы выбираем согласно установленным стандартам ГОСТ 25346-82 и ГОСТ 25347-82 (СТ СЭВ 145-75 и  СТ СЭВ 144-75). Соотношение линейных размеров должно быть не более 3:1. Рекомендуется разрабатывать ПП прямоугольной формы. Выбор диаметра отверстий и контактных площадок под выводы устанавливаемого элемента определяем по ГОСТ 4.070.010-78.

    Стандарт  ГОСТ 23751-86 устанавливает 5 классов точности ПП в соответствии со значениями основных параметров и предельных отклонений элементов конструкции (оснований ПП, проводников, контактных площадок, отверстий). В проекте выбираем второй класс точности (для ПП с дискретными ИЭТ при малой и средней насыщенности поверхности ПП навесными элементами) по ГОСТ 23751-85.

    Стандарт  ГОСТ 2.417-78 (СТ СЭВ 1186-78) устанавливает  основные правила выполнение чертежей ПП деталей. Чертеж выполнен в масштабе 4:1 с печатными проводниками и  отверстиями.

    Размеры отверстий, их количество, размеры контактных площадок и др. сведения помещают в  таблицу на чертеже. Отверстия, расстояния между которыми кратны шагу координатной сетки располагают в ее узлах, остальные - согласно установленным  размерам.

    Проводники изображают толстой сплошной основной линией. Располагают навесные элементы параллельно поверхности платы в определенном порядке с зазором 2-3 мм между платой и элементом, учитывая, что проводники, соединяющие элементы, не пересекаются и имеют небольшую длину. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Заключение 

    Выбор той или иной схемы источника вторичного электропитания обусловлен параметрами питающей сети, требованиями и выходным электрическим параметром, конструктивными особенностями устройства, температурным диапазоном работы, сроком службы, гарантированной надежностью и перечнем разрешенных к применению или имеющихся в распоряжении разработчика элементов.

    Выбор схемы,  удовлетворяющей поставленным требованиям, является задачей имеющей  множество решений. Вместе с тем, оптимальной по заданному критерию может быть только одна схема. Таким образом, повышение надежности, улучшение технологических показателей, снижение стоимости аппаратуры в значительной степени зависит от правильного выбора и проектирования вторичных источников и систем электропитания.

    Поэтому наибольшее внимание в данной работе обращено на расчет и проектирование источников вторичного электропитания. Рассмотрены вопросы расчета  трансформатора, выпрямителя, фильтра, стабилизатора напряжения и радиатора.

    В результате выполнения проекта рассчитан  ИВЭП со следующими параметрами:

      < ; ;

      Ом < 0.1 Ом;

      > 100;

     .

    Таким образом, рассчитанный источник вторичного электропитания полностью соответствует  заданию. Была разработана конструкторская  документация: схема электрическая  принципиальная (выбраны параметры  схемы), печатная плата и сборочный  чертеж. 
 

Список  литературы 

1. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры: Справочник/ Г.С. Найвельт, К.Б. Мазель, Ч.И. Хусаинов и др; Под ред. Г.С. Найвельта.-М: Радио и связь, 1985-576 с.
2. Лярский В.Ф., Муродян О.Б. Электрические соединители. Справочник.-М.: Радио и связь, 1988-271 с.
3. Проектирование стабилизированных источников электропитания радиоэлектронной аппаратуры/ Л.А. Краус, Г.В. Гейман, М.М. Лапиров-Скоблю, В.И. Тихонов.-М: Энергия, 1980.-288с.
4. ГОСТ 2.721-74; ГОСТ 2.756-76. Электросхемы.
5. ГОСТ 2.307-68; ГОСТ 2.316-68. Правила выполнения чертежей печатных плат.
6. ГОСТ 2.710-81. Обозначения на электосхемах.