Дипломная работа (ВКР) — колледж, техникум на тему Проектирование стенда для исследования выпрямителей, сглаживающих фильтров и стабилизатора напряжения

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 4

1 Анализ систем вторичного электропитания 5

1.1 Анализ схем управляемых и неуправляемых выпрямителей 5

1.2 Анализ сглаживающих фильтров 15

1.2.1 Ёмкостной фильтр 16

1.2.2 Индуктивный фильтр 18

1.2.3 Индуктивно-ёмкостной фильтр 20

1.2.4 Резистивно-ёмкостной фильтр 21

1.3 Анализ схем стабилизаторов 22

1.3.1 Параметрический стабилизатор 22

1.3.2 Компенсационный стабилизатор 25

1.3.3 Стабилизаторы в интегральном исполнении 28

1.3.4 Импульсные стабилизаторы напряжения 30

2 Стенд для исследования выпрямителей, сглаживающих фильтров и стабилизаторов напряжения 34

2.1 Выбор и расчёт схемы выпрямителя 34

2.2 Расчёт трансформатора выпрямителя 37

2.3 Расчёт фильтра выпрямителя 44

2.4 Расчёт стабилизатора напряжения 48

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 54

Введение:

В Российской Федерации в настоящее время ощущается острая нехватка квалифицированных специалистов технического направления. Учебные заве-дения не всегда могут выпускать специалистов требуемой квалификации. Причина этого довольно простая – отсутствие современной технической база учебных заведений. Если с оснащением учебного процесса демонстрационной техникой положение обстоит достаточно хорошо, то с лабораторной базой дела оставляют желать лучшего.

Назначение учебных лабораторий – развить навыки работы с реальны-ми техническими устройствами, с которыми выпускник столкнётся в своей ра-боте на предприятии. По этой причине развитию и совершенствованию тех-нического оснащения учебных лабораторий уделяется особое внимание.

В освоении учебного материала по устройствам электронной техники требуется обязательное наличие различных лабораторных стендов. Выпол-нение учащимися лабораторных работ является важным средством усвоения учебного материала, а также приобретения практических навыков по экспе-риментальному изучению современной электронной техники.

В данной работе предлагается проектирование лабораторного стенда для изучения распространённых устройств радиотехники – выпрямителей, сглаживающих фильтров и стабилизаторов напряжения.

Проектируемый стенд три функциональных блока, которые позволят исследовать следующие радиоэлектронные устройства:

– выпрямители различной схемной реализации;

– различные типы сглаживающих фильтров;

– параметрические и компенсационные стабилизаторы.

В данной работе преследуется цель – совершенствование процесса обу-чения посредством внедрения лабораторного стенда для изучения выпрями-телей, фильтров и стабилизаторов.

Заключение:

В данной работе был произведён анализ различных схем выпрямителей, отмечены достоинства и недостатки рассмотренных схем.

Проведён анализ самых распространённых сглаживающих фильтров, рассмотрена область их применения.

Проведён анализ распространённых типов стабилизаторов, отмечены их достоинства. Недостатки и область применения.

На основании проведённого анализа для лабораторного стенда была вы-брана мостовая однофазная схема выпрямителя, произведён её расчёт и выбра-ны диоды.

Для спроектированного выпрямителя рассчитан и спроектирован сило-вой трансформатор, а также выполнен расчёт фильтра выпрямителя и выбор его элементов.

В последнем разделе работы рассчитан компенсационный стабилизатор.

Фрагмент текста работы:

1 Анализ систем вторичного электропитания

1.1 Анализ схем управляемых и неуправляемых выпрямителей

Выпрямитель является основным компонентом систем вторичного электропитания. Все выпрямители можно разделить на два больших класса – неуправляемые и управляемые.

Неуправляемые выпрямители относятся к простейшим источникам вторичного электропитания (ИВЭП), и выполняются по структурным схемам, показанным на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Структурные схемы неуправляемых выпрямителей

а) нестабилизированный выпрямитель б) стабилизированный выпрямитель

На схеме рис. 1.1, а трансформатор Т преобразует напряжение питающей сети в напряжение нужной величины для питания нагрузки выпрямителя. Выпрямитель В преобразует переменное напряжение, поступающее на его вход, в постоянное. Однако это напряжение пульсирующее, чтобы снизить пульсации служит фильтр Ф, и только после этого оно поступает в нагрузку Zн. Напряжения на нагрузке зависит от её величины и поэтому непостоянно.

Выпрямитель, работающий по структурной схеме рис. 1.1, б имеет в своём составе стабилизатор напряжения СН и поэтому напряжение на нагрузке не изменяется при изменении величины нагрузки. В неуправляемых выпрямителях в качестве выпрямительных элементов применяются диоды.

Управляемые выпрямители в качестве выпрямительных элементов используют тиристоры. Управляя углом открытия тиристора, можно регулировать величину напряжения на выходе выпрямителя, таким образом на нагрузку подаётся напряжение, регулируемое по величине. Структурная схема управляемого выпрямителя изображена на рисунке 1.2.