Стабилизатора напряжения постоянного тока, выполненного по схеме однотактного преобразователя постоянного напряжения с последовательным ключевым элементом (ОППН-I)

Схема ОППН-I приведена на рис.16.

 

Порядок выполнения задания:

1. Изучить по [3] устройство, принцип работы, вывод основных расчетных соотношений стабилизатора напряжения постоянного тока, выполненного по схеме однотактного преобразователя постоянного напряжения с последовательным ключевым элементом (ОППН-I).

2. Перед получением задания каждый студент должен пройти коллоквиум по теме практического задания. Тестовые вопросы для коллоквиума по теме практического занятия №14 приведены в таблице №32.

3. После сдачи коллоквиума студент должен получить задание для решения практической задачи. Варианты заданий к практическому занятию №14 приведены в таблице №33.

4. Для заданного варианта задачи рассчитать:

- значения коэффициента заполнения импульса D _max, D _min, D _N при различных значениях входного напряжения;

- максимальное значение коэффициент пульсаций на входе сглаживающего фильтра k _п1; - параметры слаживающего фильтра L _ф и С ₂ и выбрать дроссель и конденсатор фильтра; - выполнить проверку фильтра на отсутствие резонанса и обеспечение заданного коэффициента пульсаций напряжения нагрузки;

- загрузку транзистора и диода по току и напряжению и выбрать их;

- и построить регулировочную характеристику ОППН-I;

- и построить внешнюю характеристику ОППН- I;

- потери мощности и КПД преобразователя;

- площадь радиатора для охлаждения транзистора;

- выполнить статический расчет спроектированного стабилизатора напряжения;

- используя программу SIMULINK, оценить реакцию спроектированной системы на возмущение по каналу управления и по цепи нагрузки.

 

 

Таблица 32

Тестовые вопросы для коллоквиума

 

№ п/п	Перечень вопросов для коллоквиума
	Дайте пояснение принципу работы однотактного преобразователя постоянного напряжения с последовательным ключевым элементом, ОППН-I
	Поясните каким образом осуществляется cтабилизация выходного напряжения преобразователя
	Напишите формулу для расчета коэффициента заполнения импульса
	Напишите формулы для расчета минимального, максимального и номинального значения коэффициента заполнения импульса
	Напишите формулы для расчета коэффициента пульсаций напряжения на входе сглаживающего фильтра
	Напишите формулы для расчета требуемого значения индуктивности дросселя сглаживающего фильтра
	Напишите формулы для расчета требуемого значения емкости конденсатора сглаживающего фильтра
	Напишите формулы для расчета частоты собственных колебаний сглаживающего фильтра
	Укажите по каким параметрам следует выбирать транзистор. Напишите формулы для определения этих параметров
	Укажите по каким параметрам следует выбирать диод. Напишите формулы для определения этих параметров.
	Напишите формулы для расчета потерь мощности на элементах преобразователя
	Напишите формулу для расчета площади радиатора для охлаждения транзистора и дайте необходимые пояснения
	Укажите в чем заключается суть статического расчета спроектированного преобразователя
	Напишите формулу для расчета коэффициента усиления преобразователя
	Укажите каким образом следует рассчитать требуемый коэффициент усиления предварительного усилителя

 

Таблица 33

 

Варианты заданий к практическому занятию №14

 

Вариант
U нг N, В
I нг N, А	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0	7,0	8,0	9,0	10,0	11,0
±Δ U нг,%	0,10	0,11	0,12	0,13	0,14	0,15	0,15	0,14	0,13	0,12	0,11
k п2	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09	0,08	0,07
U вх, В
± Δ U вх.%
Θср, о С

 

Продолжение таблицы 33

Вариант
U нг N, В
I нг N, А	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0	5,0	4,0	3,0	2,0	1,0	3,0
±Δ U нг,%	0,10	0,11	0,12	0,13	0,14	0,15	0,15	0,14	0,13	0,12	0,11
k п2	0,06	0,05	0,04	0,03	0,02	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06
U вх, В
± Δ U вх.%
Θср, о С

 

 

Продолжение таблицы 33

Вариант
U нг N, В
I нг N, А	2,5	3,5	4,5	5,5	5,5	4,5	3,5	2,5	1,5
±Δ U нг,%	0,16	0,16	0,17	0,17	0,18	0,18	0,17	0,17	0,16
k п2	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09
U вх, В
± Δ U вх.%
Θср, о С

 

Обозначения параметров, принятые в таблице 33:

U _{нг N} – номинальное значение напряжения нагрузки;

I _{нг N} - номинальное значение тока нагрузки;

±Δ U _нг,% -допустимое отклонение напряжения нагрузки, в процентах;

k _п2 – требуемое значение коэффициента пульсаций напряжения нагрузки, о.е.;

U _{вх N} – номинальное значение входного напряжения;

± Δ U _вх.% - отклонение входного напряжения преобразователя, в процентах;

Θ_ср, ^о С – температура окружающей среды, градусы Цельсия.