Жартылай толқын түзеткіші

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 18 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі
Торайғыров университеті
Энергетикалық және компьютерлік ғылымдар факультеті
Электротехника және автоматтандыру кафедрасы

КУРСТЫҚ ЖҰМЫС

Пәні: Аналогты құрылғылардың электроникасы және схемотехникасы

Тақырыбы:

(баға)

Комиссия мүшелері
_оқытушы _____________
(қызметі, ғылыми дәрежесі)

А.А Бектасова______________________
(аты-жөні, тегі)

_________________ _________________
(қолы) (күні)

___________________________________ _______
(қызметі, ғылыми дәрежесі)

___________________________________ __________
(аты-жөні, тегі)
____________ ____________
(қолы) (күні)

Нормоконтролер
_оқытушы ______________
(қызметі, ғылыми дәрежесі)
_ А.А Бектасова________________
(аты-жөні, тегі)
____________ ____________
(қолы) (күні)

Жетекшісі

_оқытушы _____________
(қызметі, ғылыми дәрежесі)
___А.А Бектасова_____________
(аты-жөні, тегі)
____________ ____________
(қолы) (күні)

Студент
__ _____________
(аты-жөні, тегі)
__________ ___________
(қолы) (күні)
_______________________________
(тобы)

2021

Мазмұны

Кіріспе
4
1
Бір фазалы түзеткіштер мен тегістейтін сүзгілердің негізгі параметрлері
5

1.1
Жартылай толқын түзеткіші
5
1.2
1.2.1
2
2.1
2.2
3
3.1
3.2
3.2.1
4
Екі фазалы көпір түзеткіш
Бір фазалы көпір түзеткіші
Электрмен қоректендіру көзінің функционалдық схемасы
Түзеткіштер
Тегістейтін сүзгілер
Тұрақты кернеу тұрақтандырғыштары
Сызықтық тұрақтандырғыш
Тұрақты кернеулі компенсациялық тұрақтандырғыштар
Тұрақты кернеулі импульсті тұрақтандырғыштар
Термокомпенсациясыз параметрлік тұрақтандырғышты есептеу
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
6
6
7
9
10
11
12
13
14
15
16
17

Кіріспе
Өндірістік процестерді басқару үшін әр түрлі электронды құрылғыларды қолдану белгілі бір түрдегі электр энергиясын және оларды қуаттандыру үшін пайдаланады (тұрақты, ауыспалы ток). Барлық дерлік қуат көздері үш негізгі функцияны орындайды: электр энергиясын түрлендіру, тұрақтандыру және реттеу. Осыған байланысты электронды құрылғылардың қуат көздері бастапқы токтың энергиясын түрлендіру түріне қарай жіктеледі-тұрақты ток көздері (инверторлар) және айнымалы ток көздері (түзеткіштер). Айнымалы ток энергиясын тұрақты ток энергиясына түрлендіретін қуат көздері өз кезегінде реттелетін және реттелмейтін бір фазалы және үш фазалы ток түзеткіштеріне бөлінеді. Электр энергиясын өндіру және тарату негізінен айнымалы токпен жүзеге асырылады. Айнымалы токты тұрақты токқа түрлендіру үшін қазіргі уақытта тек жартылай өткізгіш электр энергиясын түрлендіргіштер-түзеткіштер қолданылады. Қуат көзі (бұдан әрі қысқартылған - IP) ЖМ-нің маңызды торабы болып табылады, онда қоректендіру желісінің ауыспалы кернеуінен оның жұмысына қажетті барлық тұрақты кернеулер пайда болады. ЖМ модельдерінің басым көпшілігінде жоғары энергетикалық көрсеткіштері мен тұрақтылығына байланысты IP импульстік схемалары қолданылады. ЖК ЖМ-ҒА қойылатын талаптар, әдетте, басқа құрылғыларда қолдану үшін қойылатын талаптармен бірдей, атап айтқанда: жоғары ПӘК, аз салмақ, шығу кернеулерінің жоғары тұрақтылығы және олардың аз пульсациясы, радиокедергілер сәулеленуінің болмауы, сондай-ақ жоғары сенімділік. Осы талаптардың салдары импульстік ИП-та пайдалану үшін арнайы әзірленген элементтерді (ферриттер, транзисторлар, микросхемалар, диодтар және конденсаторлар) және технологияларды (элементтерді бортта тұтастыру, экрандау, радиокедергілерді басу) қолдану болып табылады.

1 Бір фазалы түзеткіштер мен тегістейтін сүзгілердің негізгі параметрлері
Түзеткіш-бұл айнымалы кернеуді синусоидальды емес тұрақты (түзетілген) түрлендіретін құрылғы, ал осы кернеудің орташа мәні (тұрақты компонент) тұрақты ток тұтынушысын пайдаланады. Трансформация нәтижесінде ауыспалы компоненттердің (пульсациялар)болуы сөзсіз. Пульсацияның әртүрлі шараларымен кез-келген кіші мәндерге дейін азайтуға болады. Пульсацияны азайтудың бір әдісі - түзетілген кернеу сүзгілерін қолдану. Трансформация сапасын одан әрі жақсарту кернеу тұрақтандырғыш тізбегінде жүзеге асырылуы мүмкін. Жұмыста қарастырылған схемалар технологияның әртүрлі салаларында қолданылатын көптеген қуат көздерін құруға негіз болады. Олар электр механизмдерінің жетектерін, технологиялық процестерді, электронды құрылғыларды тұрақты кернеумен қамтамасыз етеді. Қуат көздерінің қасиеттерін білу инженерге оларды сауатты пайдалану үшін қажет. Түзеткішті сүзгі шығысына қосылған тұрақтандыру схемасымен толықтыруға болады және трансформатордағы U2 кернеуі өзгерген кезде жүктеме кернеуін өзгеріссіз ұстауға арналған.Бір фазалы айнымалы ток желісімен қоректенетін төмен қуатты түзеткіштер үшін сыйымдылық және индуктивті жүктемелердің жұмыс режимдері тән. Сыйымдылық жүктемесі шағын токтардағы түзеткіштерге тән. Бұл жағдайда сүзгі контейнерден басталады немесе түзетілген кернеудің ауыспалы компонентін азайту үшін түзеткіштің шығысына жүктемеге параллель орнатылады. Жүктеме реакциясы түзеткішке кедергісі айнымалы компонент үшін жүктеме кедергісінен әлдеқайда аз болатын сыйымдылықпен анықталады. Егер түзеткіш сүзгі жеткілікті үлкен индуктивтіліктен басталса, онда түзеткіштің жүктемесі индуктивті деп саналады. Жұмыс режиміне қарамастан, түзеткіш Шығыс параметрлерімен, клапан режимін сипаттайтын параметрлермен сипатталады.

1.1 Жартылай толқын түзеткіші

Бір периодты түзеткіш негізінен RC сыйымды, Г - және у-тәрізді сүзгілерімен қолданылады. Кенотронды клапандар 10-15 Вт -- қа дейін, ал жартылай өткізгіштермен-2-3 Вт-қа дейін қолданылады. Жартылай толқындық түзеткіштің артықшылығы -- элементтердің минималды саны, төмен құны, жартылай өткізгіш вентильдермен жұмыс жасау-трансформаторсыз жұмыс істеу мүмкіндігі. Кемшіліктері-пульсацияның төмен жиілігі, клапандағы салыстырмалы түрде жоғары кері кернеу, трансформатордың нашар қолданылуы, трансформатордың өзегін тұрақты токпен магниттеу. Трансформатордың жұмыс принципін ескере отырып, сіз бұл өрісті елемеуге болады. Сонымен қатар, біз орамалардың белсенді кедергісін ескермейміз. Осы шарттар қабылданған Трансформатор идеализацияланған деп аталады.

1.2 Екі фазалы көпір түзеткіш

----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Начало формы
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Конец формы
Ортаңғы нүктесі бар жартылай толқындық түзеткіш негізінен сыйымды және Г - және у-тәрізді LC сүзгілерімен жұмыс істейді. Кенотронды вентильдермен 200 -- 600В түзетілген кернеулерге және 50-500 мА жүктеме токтарына, жартылай өткізгіш вентильдермен -- 100 В дейінгі түзетілген кернеулерге және 500 мА дейінгі жүктеме токтарына қолданылады. Негізгі артықшылықтары -- пульсация жиілігінің артуы, вентильдердің ең аз саны, жалпы катодпен немесе жалпы анодпен вентильдерді пайдалану мүмкіндігі (жартылай өткізгіштер үшін -- вентильдерді оқшауламай жалпы радиаторды қолдану мүмкіндігі). Кемшіліктері-трансформатордың күрделі дизайны, көпір тізбегіндегі түзеткіштерге қарағанда трансформатордың нашар қолданылуы және кернеудің екі есе артуы, клапандағы кері кернеудің жоғарылауы.

1.2.1 Бір фазалы көпір түзеткіші

Бір фазалы көпір түзеткіші ең жақсы техникалық - экономикалық көрсеткіштерге ие. Қолданылады, негізінен байланысты сыйымдылық Г - П тәріздес фильтрі LC. Ол 400 В дейінгі кернеуде жартылай өткізгіш вентильдермен және 1 А дейінгі жүктеме тогымен орындалады. клапанның артықшылығы-пульсацияның жоғарылауы, төмен кері кернеу, трансформаторды жақсы пайдалану, трансформаторсыз жұмыс істеу мүмкіндігі. Кемшіліктері-клапан жиынтығындағы кернеудің төмендеуі, оқшаулағыш төсемдерсіз бір радиаторға бірдей типтегі жартылай өткізгіш клапандарды орнатудың мүмкін еместігі.Түзеткіштер с удвоением кернеу жоғары вольтты түзеткіштерде қолданылады. Жартылай өткізгіш және кенотронды клапандарды қолдануға болады. Жартылай өткізгіш вентильдермен түзеткіштер 300-1000 В кернеуге және 200 мА дейін жүктеме тогына, кенотронды вентильдермен -- 1000 В астам кернеуге және 100 мА дейін жүктеме тогына қолданылады. Кернеуді екі есе арттыратын түзеткіштердің келесі артықшылықтары бар: импульстің жоғарылауы, кері кернеудің төмендеуі, трансформаторды жақсы пайдалану, трансформаторсыз жұмыс істеу мүмкіндігі. Кемшіліктері-оқшаулаусыз бір радиаторға бір типті жартылай өткізгіш клапандарды орнатудың мүмкін еместігі, желі жиілігімен пульсацияның пайда болу мүмкіндігі. Кернеуді көбейтетін түзеткіштер кернеуі 1000 В-тан жоғары және шығу қуаты 5-10 Вт-қа дейінгі жоғары вольтты түзеткіштерде, мысалы, электронды-сәулелік түтіктерді қоректендіру үшін қолданылады. Магнит өткізгіштегі негізгі (жұмыс) ағыннан басқа, орамалардың токтары қоршаған кеңістікте шашыраудың магнит өрісін жасайды. Түзетілген кернеу мен ток тұрақты (пайдалы) құраушылармен қатар айнымалы құраушылардан тұрады. Түзеткіштің жұмысының сапалы жағы пульстік кернеу және токпен пайдалы құраушылардың арасындағы қатынаспен бағаланады. Осылайша түзеткішке жұмыс істейтін есептік қуат жүктемедегі қуаттан үлкен себебі, екіншілік орамадан тұрақты және айнымалы құраушылары бар.
2 Электрмен қоректендіру көзінің функционалдық схемасы
Қазіргі заманғы тұрақтандырылған қайталама қуат көздері құрылымдық, функционалдық, схемалық схемалар мен түйіндердің әртүрлі шешімдерімен ерекшеленеді. Бұл Электронды жабдықтың қуат көздеріне қойылатын көптеген және әртүрлі талаптарына байланысты.
Екінші реттік Электрмен жабдықтаудың тұрақтандырылған көздері шартты түрде негізгі белгілерге сәйкес жіктеледі: кіріс және шығыс кернеулерінің түріне қарай айнымалы токтың айнымалы, айнымалы токтың тұрақты, тұрақты айнымалы, тұрақты тұрақты, аралас кернеу түрлендіргіштері ажыратылады; реттеуші (атқарушы) элементтердің түріне сәйкес - түтік, магниттік, жартылай өткізгіш (транзистор, тиристор, интегралды схемаларда), магнитополупроводник және т. б.; номиналды кернеу бойынша - төмен кернеу (100В дейін), орташа (100-1000), жоғары (1000В жоғары); шығу кернеуінің рұқсат етілген ауытқуы бойынша (тұрақсыздық) - төмен дәлдік (5% жоғары), орташа (1-5%), жоғары (0.1-1%), дәл (0.1% кем); кіріс кернеуінің пульсациялары бойынша - пульсация коэффициенті аз (0.1% кем), орташа (0.1 - 1% дейін), үлкен (1%-дан); шығу қуаты бойынша-шағын қуатты (1ВТ дейін), шағын қуатты (1-ювт), орташа (10 - 100Вт), жоғары (100-юоовт), үлкен (1000Вт жоғары); кернеуді реттеу тәсілі бойынша-үздіксіз және импульсті; кері байланыс тізбегінің болуы бойынша-онсыз (параметрлік), бір және бірнеше кері байланыс тізбектерімен (өтемақы), аралас және т. б.
Кез-келген тұрақтандырылған қайталама қуат көзі-бұл электр энергиясын түрлендірудің әртүрлі түрлерін орындайтын бірнеше функционалды түйіндердің жиынтығы: түзету, сүзу, инверттеу, түрлендіру, реттеу, тұрақтандыру, күшейту, қорғау және т.б. бұл функционалды түйіндер бірқатар белгілермен сипатталады: мақсаты, кіріс және шығыс параметрлері, жұмыс шарттары, элемент негізі.
В түзеткіші-кез-келген түрдегі айнымалы ток кернеуін бірполярлы (импульсті) кернеуге түрлендіргіш. Бұл көптеген түзету схемаларының біріне қосылған бір жақты өткізгіштігі бар бір немесе бірнеше сызықты емес элементтер.
F сүзгісі-с, L және белсенді R элементтері бар және түзетілген кернеудің пульсациясын азайтуға арналған құрылғы. Сондай-ақ, сүзгі бастапқы қуат желісінен екінші қуат көзіне түсетін кедергілерден қорғау үшін және бастапқы желідегі екінші қуат көзінің өзі тудыратын кедергі деңгейін азайту үшін қолданылады.
Инвертор и-тұрақты токтың айнымалы ток кернеуінің статикалық түрлендіргіші. Ол жартылай өткізгіш құрылғыларда - транзисторларда немесе коммутация режимінде жұмыс істейтін тиристорларда орындалады. Шығу кернеуінің пішіні тікбұрышты, сирек синусоидалы, ара тәрізді және т. б.
Т трансформаторы-басқа номиналды бір немесе бірнеше айнымалы кернеудегі бір номиналды айнымалы ток кернеуінің түрлендіргіші.
Трансформатор екінші реттік қуат көзінде тәуелсіз түйін ретінде қолданылады немесе қуат күшейткіші сияқты басқа түйіндердің бөлігі болып табылады. СН кернеуін тұрақтандырғыш-әртүрлі бұзушы әсерлерге ұшыраған кезде берілген шектерде тұрақты ток немесе айнымалы ток кернеуін тұрақты ұстап тұратын құрылғы. Нәтижесінде, кейбір жағдайларда кернеу тұрақтандырғышы Шығыс кернеуінің мәнін дәл орнатады, кернеуді біртіндеп реттеуге мүмкіндік береді. Тұрақты ток кернеуін тұрақтандырғыштар тұрақты ток кернеуінде айнымалы компонентті басуы мүмкін.
РН кернеу реттегіші-берілген реттеу диапазонында қажетті заңға сәйкес жүктемедегі кернеуді өзгертетін құрылғы. РН ретінде OOS ашық болатын кез-келген кернеуді тұрақтандыру тізбегін қолдануға болады. Реттеу қатесінің орнына реттеушінің ҚОҚ тізбегіне сыртқы басқару сигналы беріледі, оның мәні қолмен немесе автоматты түрде берілген бағдарламаға өзгереді.Трансформатор дегеніміз-бір кернеудің айнымалы тогының электр энергиясының магнит өрісі арқылы тұрақты жиіліктегі басқа кернеудің айнымалы ток энергиясына айналдыруға арналған статикалық электромагниттік құрылғы.
Жабық магниттік тізбекте екі орам бар. Электр энергиясы бастапқы деп аталатын W1 бұрылыстарының санымен бір орамға беріледі; екіншісінен -- W2 бұрылыстарының саны бар қайталама орамадан -- энергия қабылдағышқа беріледі. осы орамаларға қатысты барлық шамалар (токтар, Э.Д. С. және т. б.) бастапқы немесе қайталама деп аталады және тиісті 1 және 2 индекстері бар.
U1 айнымалы кернеуінің әсерінен бастапқы орамада I1 тогы пайда болады және өзгеретін магнит ағыны қозғалады. Бұл ағыны индуцирует э. д. бастап, е1 және е2 трансформатордың орамаларындағы. E. D. S. e1 u1 көзі кернеуінің негізгі бөлігін теңестіреді, E. D. S. E2 трансформатордың Шығыс қысқыштарында I2 кернеуін жасайды. Екінші тізбек жабылған кезде I2 тогы пайда болады, ол бастапқы ораманың ағынына түсетін меншікті магнит ағынын құрайды. Нәтижесінде трансформатордың екі орамасының айналымымен байланысқан және олардағы алынған Э. д. с. анықтайтын жалпы ф ағыны жасалады. е1 және е2. U1 және I1 кернеу көрсеткілері бастапқы ораманы энергия қабылдағышы ретінде білдіреді, F ағынының оң бағыты I2 токымен байланысты. Сол ережеде анықтайды оң бағыттары ағыны Ф, э. д. с. е1 және е2. Екінші реттік E2 және i2 көрсеткілері Э. Д. С. және электр энергиясы көзінің тогына сәйкес келеді. Қабылдағыштағы кернеуге тең екінші реттік ораманың қысқыштарындағы И2 кернеу бағыттағышы I2 ток бағытымен сәйкес келуі тиіс. Электр шамаларының шартты оң бағыттарын ескере отырып, трансформатордың электрлік күйінің теңдеулерін дұрыс жазуға болады. Көптеген байланыс өндірістерінде түрақты токтың электр энергия көздерінің бірі аккумуляторлы батарея болып табылады. Қышқылды (қорғасынды) аккумуляторлардың түрлері мен қүрылысы. Қышқылды қорғасынды аккумулятор деп гальваникалық элемент айтылады, онда оң электродтың активті заты ретінде қорғасынның қос қышқылы, ал терісінде губкалы қорғасын қолданылады. Байланыс өнеркәсіптерінде түрлі номинал кернеуге арнап батареяға жиналған қышқылды аккумуляторды пайдаланудың негізгі режимі, зарядтап түру режимі болып табылады. Электроэнергия қорек көзі бар болса мысалы, айнымалы ток желісі, байланыс аппаратурасының қорек жатады.
2.1 Түзеткіштер

Түзеткіштер электр желісінің айнымалы тогын тұрақты импульсті кернеуге айналдыру және сүзгіні пайдаланып пульсацияны Тегістеу арқылы тұрақты кернеуді алу үшін қолданылады.
Түзеткіштің негізгі элементтері: түрлендірілетін айнымалы кернеуді жоғарылату немесе төмендету үшін қуат трансформаторы, айнымалы кернеуді импульсті кернеуге айналдыру үшін бір жақты өткізгіштігі бар түзеткіш элемент (клапан) және импульсті кернеуді тегістеу үшін сүзгі.
Түзеткіштер түзету схемасы, түзеткіш элементтің түрі, түзетілген кернеудің мәні және мақсаты бойынша жіктеледі. Түзетілген айнымалы токтың фазаларының санына және клапандар мен тұтынушыларды қосу әдісіне байланысты бір фазалы түзеткіштің схемалары (жарты толқын, жарты толқын, көпір, кернеудің екі еселігі) және үш фазалы ток (үш фазалы бір толқын, үш фазалы көпір, алты фазалық және т.б.) ажыратылады.
Төмен жиілікті Күшейткіштер мен радиоқабылдағыштарды қуаттандыру үшін бір фазалы ток түзеткішінің схемалары қолданылады. Түзеткіштің жарты толқындық схемасы шағын (10-15 ВЧА дейін) қуат қондырғыларында қолданылады. Оның артықшылығы-қарапайымдылық. Кемшіліктері-түзетілген кернеудің ауыспалы компонентінің салыстырмалы түрде үлкен мәні және оның алғашқы гармоникасының төмен жиілігі, бұл тегістеу сүзгісінің тізбегін қиындатады; трансформаторды оның өлшемдері мен құнының өсуіне әкелетін қуат тұрғысынан пайдаланудың төмен коэффициенті; клапандағы кері кернеудің үлкен мәні.
Түзеткіштің жарты толқындық схемасы пульсация нормалары өте қатаң, үлкен жүктеме кедергісі болмаған жағдайларда қолданылады, мысалы, электронды сәулелік түтіктердің анодтарын тамақтандыру үшін.
Клапан ретінде кенотрондар, жартылай өткізгіш диодтар, селен шайбалары және газотрондар қолданылады. Кері кернеуді біркелкі бөлу үшін бірнеше жартылай өткізгіш диодтардың тізбектей қосылуында олардың әрқайсысына параллель 50-100 кОм резисторлар кіреді.
Түзеткіштің жартылай толқындық тізбегі түзетілген токтың кіші және орташа қуатын алу үшін қолданылады және екі клапаннан (немесе бір екі анодты кенотроннан), орта нүктенің терминалынан пайда болатын бұрылыстардың бірдей саны бар екі орамалы трансформатордан тұрады.
Схеманың артықшылығы-үлкен Токтар мен кішкене пульсацияны алу мүмкіндігі, бұл тегістеу сүзгісін жеңілдетуге әкеледі.
Түзеткіштің көпір тізбегі негізінен төмен және орташа қуатты түзеткіштерде жартылай өткізгіш немесе селен желдеткіштерімен қолданылады. Трансформатордың қайталама орамасы төрт клапаннан (немесе тізбектелген клапандардың төрт тобынан) тұратын көпірдің бір диагоналіне, ал жүктеме екінші диагональға қосылады.Түзеткіштің көпір схемасының артықшылығы-трансформаторды қолданудың үлкен коэффициенті.

2.2 Тегістейтін сүзгілер

Түзетілген кернеудің пульсациясының мөлшерін азайту LC немесе RC бір немесе бірнеше L-тәрізді сілтемелерден тұратын тегістейтін сүзгілердің көмегімен жүзеге асырылады. Осы немесе басқа сілтемені немесе олардың комбинациясын таңдау түзетілген токтың ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.