Задание на курсовое проектирование.
Задания выдаются каждому учащемуся за месяц до срока сдачи проекта. В задании определяются основные требования, предъявляемые к проектируемому устройству, и срок сдачи проекта. Задание подписывается преподавателем и проектантом с указанием даты получения.
Содержание пояснительной записки.
Пояснительная записка должна содержать титульный лист, описание устройства, принцип его действия, обоснование принятых технических решений и включать в себя следующие составные части:
· назначение устройства;
· описание структурной схемы;
· выбор и описание электрической схемы;
· расчет электрических параметров;
· выбор элементной базы;
· конструктивное оформление устройства;
· список используемой литературы.
Титульный лист.
Титульный лист является первым листом пояснительной записки и должен содержать название учебного заведения, наименование темы проекта, фамилию, имя и отчество проектанта, номер его группы, а также Ф.И.О. преподавателя. Образец титульного листа приводится в приложении 1.
Оформление пояснительной записки.
Текст пояснительной записки отпечатывается на принтере в любом текстовом редакторе на писчей бумаге формата А4 (210 х 297 мм).
Объем пояснительной записки должен быть не менее 15 листов, а ее содержание разбивается на разделы и подразделы, которые нумеруются арабскими цифрами с точкой. Каждый раздел начинается с нового листа. Каждый лист пояснительной записки оформляется рамкой и нумеруется. Вторым листом после титульного должно быть содержание пояснительной записки с указанием страниц разделов и подразделов.
|
|
1
Приложение 6. Плата печатного монтажа.
Плату печатного монтажа необходимо вычерчивать в увеличенном масштабе либо 2:1 либо 4:1.Для этого нужно создать тонкую координатную сетку с шагом, кратным 2,5 мм. Печатные проводники должны быть шириной не менее 1 мм и заканчиваться круглыми контактными площадками диаметром 3-5 мм. Центры монтажных отверстий должны совпадать с центрами контактных площадок. Плата может быть как односторонней, так и двухсторонней. Для упрощения односторонней платы можно использовать проволочные перемычки. На чертеже необходимо указать размеры платы и диаметры крепёжных отверстий. Не следует размещать на плате крупногабаритные детали, такае как трансформатор, электролитические конденсаторы большой емкости (более 500 мкФ), радиатор мощного транзистора и т.п. В этом случае на плате создаются выходные соединительные контактные площадки, куда припаивают соединительные провода. Печатные проводники штрихуются косой штриховкой. Пример чертежа печатной платы приведен на рис. П.1
|
|
Рисунок П1. Пример чертежа печатной платы
В свою очередь, стабилизатор включает в себя следующие структурные элементы:
1 - регулирующий элемент;
2 - усилитель сигнала ошибки;
3 - источник опорного напряжения;
4 - схема защиты от перегрузок;
5 - выходной делитель напряжения.
Рисунок 1.2. Структурная схема стабилизатора
Расчет ИВЭ необходимо начинать со стабилизатора в соответствии с заданными параметрами выходного тока и напряжения, затем по результатам расчета определяются параметры и рассчитываются фильтр, выпрямитель, типовая мощность и вторичное напряжение трансформатора.
Исходными параметрами для расчета ИВЭ являются напряжение и ток в нагрузке UН., IН., коэффициент стабилизации KСТ., а также коэффициент пульсаций выходного напряжения KП. ВЫХ. Результатом расчета стабилизатора станет его входное напряжение UВХ. СТ. и коэффициент пульсаций входного напряжения KП. ВХ., которые будут служить исходными данными для расчета фильтра. В свою очередь, после расчета фильтра, станут известны величины средневыпрямленного напряжения Uо, которое необходимо получить от выпрямителя. По результатам расчета выпрямителя определяется типовая мощность трансформатора PТР. и напряжение на его вторичной обмотке U2.
|
|
3
Номинальные ряды резисторов и конденсаторов.
1. Номинальный ряд сопротивлений постоянных резисторов типа МЛТ мощностью 0,25 - 0,5 Вт с допустимым отклонением 10% (класс точности Е12): 1,0; 1,2; 1,5; 1,8; 2,2; 2,7; 3,3; 3,9; 4,7; 5,6; 6,8; 8,2. Для резисторов с допустимым отклонением 5% (Е24) дополнительно нормируются следующие номиналы: 1,1; 1,3; 1,6; 2,0; 2,4; 3,0; 3,6; 4,3; 5,1; 6,2; 7,5; 9,1. Эти коэффициенты умножаются на любое число, кратное 10, например: 10 кОм, 220 Ом, 47 кОм и т.д.
2. Переменные резисторы типа СП-I или СП3-12, предназначенные для выносных регуляторов напряжения, имеют допустимое отклонение 20% (Е6) и более узкий номинальный ряд: 1,0; 1,5; 2,2; 3,3; 4,7; 6,8. Подстроечные резисторы типа СП3-1а или СП3-1б, предназначенные для установки прямо на печатную плату, имеют класс точности Е12 (т.е.10%), и их номинальный ряд соответствует приведенному в п.1.
3. Пленочные конденсаторы емкостью до 0,01 мкФ типа К73-16, расчитанные на напряжения до 63 В, имеют класс точности Е12, т.е. их номинальный ряд соответствует аналогичному ряду резисторов, приведенному в п.1
4. Электролитические конденсаторы типа К50-6, рассчитанные на напряжение 25 - 50 В, имеют собственный номинальный ряд: 1; 2; 5; 10; 20; 30; 50; 100; 200; 500; 1000; 2000 мкФ. При монтаже этих конденсаторов следует учитывать их полярность.
|
|
16
Поскольку в этой схеме общим проводом является +UВЫХ., то в качестве усилителей применены транзисторы структуры pnp, а если общим должен быть минус, то необходимо все транзисторы заменить на npn.
Расчет стабилизатора по этой схеме ведется в следующем порядке:
5. По заданному выходному напряжению стабилизатора, которое он должен обеспечивать в нагрузке UВЫХ. = UН., определяется величина опорного напряжения, т.е. паспортное напряжение UСТ. стабилитрона VD1. Если выходное напряжение регулировать не требуется, тo регулятор R5 отсутствует, а UСТ. стабилитрона может составлять 50-70% от выходного напряжения UВЫХ. Если же выходное напряжение регулируется, то UСТ. должно быть близким к нижнему пределу регулировки, т.е. UСТ.= ( 95 - 97% )UВЫХ. МИН.
6. Определяем средний ток стабилитрона IСТ. СР., который должен быть на 5-10 мА больше паспортного IСТ. МИН. и рассчитываем сопротивление балластного резистора R3 по формуле:
R3 = (UВЫХ. - UСТ.) ⁄ IСТ. СР. (1).
По расчетному значению сопротивления выбираем резистор из номинального ряда сопротивлений (в дальнейшем эту замену расчетного сопротивления на номинал необходимо производить каждый раз, причем в последующие формулы нужно подставлять именно номинальное, а не расчетное сопротивление). Если стабилизатор с регулируемым выходом, то вместо UВЫХ. в формуле (1) нужно использовать минимальное выходное напряжение UВЫХ. МИН.
7. Рассчитываем делитель выходного напряжения, для чего произвольно выбираем значение тока через него в размере 0,5-2% от номинального тока в нагрузке. Обычно IД лежит в пределах 5-15 мА.Общее сопротивление делителя определяется формулой:
RД = R4 + R5 + R6 =UВЫХ. МАКС. ⁄ IД (2)
Здесь UВЫХ. МАКС. - это максимальное значение регулируемого выходного напряжения. Если регулировка не требуется, то оно заменяется номинальным, а сопротивление регулятора R5 исключается.
8. Вычисляем ток коллектора регулирующего транзистора VT3:
IК. VT3.= IН+IСТ. СР. +IД (3)
5
Приложение 3. Параметры ИМС
Таблица 4. Параметры операционных усилителей
Тип ОУ | Усиление тыс. раз | Напряжение питания | Макс. выходной ток | Макс. входное напряжение |
К140УД1А | 0,5 – 4,5 | ±6,3 В | 2,5 мА | ±1,2 В |
К140УД1Б | 1,35 – 12 | ±12,6 В | 2,5 мА | ±1,5 В |
К140УД6 | 30 | ±5…±18 B | 3,0 мA | ±15 В |
K140УД7 | 30 | ±5…±16 B | 5,0 мA | ±12 В |
K140УД8A | 50 | ±6…±16 B | 1,5 мA | ±10 В |
Таблица 5. Параметры интегральных стабилизаторов
Тип ИС | Выходная мощность | Выходное напряжение | Макс. выходной ток | Макс. входное напряжение |
К142ЕН1 | 0,8 Вт | 3…12 В | 150 мА | 20 В |
К142ЕН2 | 0,8 Вт | 12…30 В | 150 мА | 40 В |
К142ЕН3 | 6 Вт | 3…30 B | 750 мA | 45 В |
K142ЕН5 | 10 Вт | 5 и 6 B | 1,5…2,0 A | 15 В |
K142ЕН8 | 8 Вт | 9,12 и 15 B | 1,5 A | 35 В |
Примечание: Мощные ИС должны устанавливаться на теплоотводы (радиаторы). Габаритные размеры и цоколевку транзисторов и интегральных схем можно найти в справочной литературе.
14
Затем вычисляем коэффициент усиления транзистора VT1:
h21Э VT1=(UВХ. МАКС.-UВХ. МИН.) ⁄ d(bМИН.+ bМАКС.)UВЫХ. (9)
где d = UСТ ⁄ UВЫХ. МАКС - коэффициент деления выходного напряжения делителем R4 + R5 + R6.
9. Резисторы R1 и R2 рассчитывают по следующим формулам:
R1 = 2(h21Э VT2h21Э VT2) ⁄ IН (10)
R2 = UВХ. МИН. ⁄ IК. МИН. VT2 (11)
Минимальный коллекторный ток транзистора VT2 определяют по справочнику (обычно IК. МИН. для транзисторов средней мощности 3-5 мА).
10. Элементы выходного делителя рассчитывается из следующих соображений: при минимальном выходном напряжении UВЫХ. МИН. движок регулятора находится в крайнем нижнем по схеме положении, а при максимальном напряжении - в верхнем. Кроме того, для нормальной работы транзистора VT1 необходимо обеспечить ему начальное смещение между базой и эмиттером UБЭ.VT1 = 0,5 -1 вольт. Поэтому напряжение на базе этого транзистора, которое должен обеспечить делитель в этом положении:
UБ. VT1 = UСТ + UБЭ. VT1 (12)
Отсюда:
R6 = RД(UБ. VT1 ⁄ UВЫХ. МАКС.)
R5 = RД(1 - UБ. VT1. ⁄ UВЫХ. МИН.)
R4 = RД - R5 - R6; (13)
11. Конденсаторы фильтров пульсаций выбираются из следующих соотношений:
С1 > 50 / (6,28 fПR4) мкФ
С2 = 2 С1, . (14)
где fП - частота пульсаций
Как и в случае резисторов, емкость выбирается из номинального ряда, а рабочее напряжение не меньше выходного.
7
Приложение 1.Образец титульного листа курсового проекта.
Санкт-Петербургский Колледж Информационных Технологий КУРСОВОЙ ПРОЕКТ По теме: "Источник вторичного электропитания" Разработал учащийся 321 группы Иванов И.И. Преподаватель Сидоров П.П.. Оценка Санкт-Петербург 2004 г |
Чтобы еще больше повысить KСТ., вместо ОУ можно установить интегральный стабилизатор напряжения, имеющий встроенный источник опорного напряжения и усилитель сигнала ошибки с высоким коэффициентом усиления по напряжению KU. Подобная схема приведена на рисунке 2.3. В ней интегральный стабилизатор дополнен мощным регулирующим элементом на составном транзисторе VT1,VT2, который рассчитывается аналогично схеме 2.1. Аналогичен и расчет выходного делителя, при этом минимальный ток делителя принимается равным 1,5 мА, а сопротивление резистора R6 выбирается в пределах 1,2 -1,6 кОм. Напряжение на базе VT1 UБ.VT1 можно принять для К142ЕН1 равным 1 вольту, а для К142ЕН2 - 2 вольтам.
Рисунок 2.3. Интегральный стабилизатор с усилителем мощности.
Расчет базовых сопротивлений для транзисторов ведется по формуле (11) для R2 в схеме 2.1, но с учетом того, что в схеме 2.3. базовое сопротивление составлено из двух резисторов R2 и R3, образующих делитель схемы защиты в соотношении 1:10. Резистор R7 обеспечивает защиту от коротких замыканий в цепи нагрузки и рассчитывается по формуле:
R7 = 0,5В ⁄ IК.3. (16)
где IК.З. - пороговый ток защиты, составляющий 110-120% номинального тока нагрузки.
Конденсатор С1 - неполярный и, обычно, имеет емкость 0,1 мкФ, а конденсатор С2 рассчитывают по формуле (14).
9
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 244; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!