proiect ea an 4 sem 1
TRANSCRIPT
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
1/30
UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURETIUNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURETI
FACULTATEA: TRANSPORTURIFACULTATEA: TRANSPORTURI
SECIA: TELECOMENZI I ELECTRONIC N TRANSPORTURISECIA: TELECOMENZI I ELECTRONIC N TRANSPORTURI
PROIECTPROIECT
LALA
ELECTROALIMENTAREELECTROALIMENTARE
Profesor indrumator:Profesor indrumator:
~ 2007~~ 2007~
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
2/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
Tema proiectului:
S se proiecteze o surs stabilizat de tensiune continu, avnd urmtoriiparametri:
alimentare monofazat, cu frecvena intre 50 Hz, cu tensiune sinusoidal cuvaloare nominal de 220 V, avnd variaii admise de -25%+10% din valoareanominal;
puterea maxim de ieire P0 (W); tensiunea maxim de ieire U0 (V), tensiunea de ieire poate fi reglat ntre (0,5
1)U0; sursa poate lucra n regim de generator de curent constant, la o valoare a
curentului de ieire limitat n plaja (0,11)I0, unde I0=P0/U0; sursa este protejat la supratensiuni care pot apare dinspre intrare sau ieire, sau
intern.Se prevd protecii la supracureni prin intrare sau ieire; gama temperaturilor de lucru este 070 C.
Sursa va fi proiectat n dou variante:
cu componente discrete, unde :P0 =10+5*luna si U0 =10+ziua
cu circuite integrate, unde:Vin=tensiunea de intrare a stabilizatoruluiI0 =curentul maxim de iesire al stabilizatorului
Proiectul va conine.
borderou de documentaie-cuprins; schema bloc a sursei; schemele electrice pentru ambele variante; nomenclatoarele de componente: denumirea componentei, codul acesteia, valori
caracteristice; desenul cablajului imprimat pentru circuitul corespunztor uneia dintre variante; memoriu de calcul, cuprinznd toate etajele proiectate; bibliografie.
2
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
3/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
Schema bloc a sursei stabilizate de tensiune
Sursa stabilizat este format din urmtoarele blocuri funcionale: transformator de reea punte redresoare;
filtru de netezire; element regulator serie; surs de tensiune de referin; amplificator de eroare tensiune; convertorul tensiune-tensiune; amplificator de eroare curent; elemente de protecie (supratensiuni i supracureni);
3
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
4/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
Calculul parametrilor de funcionare ai sursei:
Valori personale:Ziua de natere:5Luna de natere: 2
Puterea debitat de surs: P0 = 10 + 5luna = 20 [W]Tensiunea maxim dat de surs: U0 = 10 + ziua = 12 [V]
Curentul maxim: I0 =0
0
U
P= 1,912 [A]
Etaj de redresare cu transformator de reea i filtrul de netezire
n cazul n care tensiunile de alimentare ale aparatului trebuie s aib valori mici,
de ordinul volilor sau zecilor de voli, se impune utilizarea unui transformatorcobortor de tensiune. Suplimentar, transformatorul de reea asigur i separareaelectric a aparatului de tensiunea de reea. n acest caz, atingerea de ctre depanator aoricrei pri a aparatului nu este periculoas (cu excepia cazului folosirii unuiautotransformator). Trebuie fcut remarca aici, c redresarea direct a tensiunii dereea prezint n ambele variante dezavantajul c, funcie de poziia techerului n priz,masa aparatului va fi legat la pmnt sau la faz (adic 220Vef). n aceast ultimvariant, atingerea asiului sau a oricrui alt punct de legtur direct cu asiul, poatedeveni periculoas, putnd duce chiar la electrocutare.
Schema de principiu a unui etaj de redresare echipat cu transformator de reeaeste prezentat n figura urmtoare.
4
D1
D2
D3
D4
Esinwt
C1Uc
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
5/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
Transformatorul separator prezentat este cu o singur nfurare secundar, el putnd avea, funcie de necesiti, mai multe nfurri secundare. Redresarea dubalternant are avantajul c ncarc primarul transformatorului pe ambele alternane aletensiunii de reea i miezul transformatorului nu necesit ntrefier. n cazul n care nsecundar se utilizeaz redresare monoalternan, miezul transformatorului de reeatrebuie s aib un ntrefier, deoarece componentele continue ale curentului din primar idin secundar pot duce la saturarea miezului.
n cazul montajelor cu transformator de reea, lipsete rezistena de protecie adiodelor redresoare la pornire. Motivul este c nfurarea secundar i cea primar au orezisten proprie, limitnd curentul maxim posibil de debitat n secundar, iartransformatorul de reea, avnd o comportare pur inductiv, se opune salturilor decurent.
Cel mai comod, mai avantajos i, ca atare, mai rspndit sistem de redresare
bialternan l reprezint montajul n punte, utiliznd patru diode identice, D1D4 ca nfigur.
Tensiunea alternativ de intrare se aplic pe diagonala 1-3, iar consumatorul seconecteaz pe diagonala 2 - 4.
Avantajul redresrii bialternan este c necesit un transformator cu nfuraresecundar unic. Puntea conine diode identice sau cu parametrii ct mai apropiai(dezavantaj), care ns lucreaz la tensiuni pe jumtate fa de cele din montajul cu prizmedian (avantaj). Mai precis, diodele din punte sunt alese n funcie de valoarea de
vrf a tensiunii alternative pe care vrem s o redresm i pentru jumtate din valoareamaxim a curentului de sarcin dorit. Deoarece n serie cu consumatorul se aflntotdeauna dou din cele patru diode, cderea de tensiune pe ele este dubl fa demontajul cu priz median (dezavantaj). Avantajul major al redresrii bialternaneconst n faptul c ea nu suprim nici una din alternanele tensiunii de intrare, ci doarinverseaz jumtate dintre ele, determinnd astfel existena aceleiai polariti la toate
pulsurile. Prin urmare, valoarea eficace a tensiunii redresate este aproximativ egal cuvaloarea eficace a tensiunii alternative de intrare (n realitate ceva mai mic, datoritcderilor pe diode avantaj de ordin energetic; n plus, uureaz mult filtrarea).
Indiferent de tipul de redresare utilizat, tensiunea continu obinut are uncaracter pulsatoriu. ns majoritatea aparatelor au nevoie de alimentare cu tensiunecontinu constant. Se pune, deci, problema de netezire a ondulaiilor n amplitudine,rezultate prin redresare.
5
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
6/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
Uh
Ul
U
t1 t2 TT/2 t
Pulsurile obinute la ieirea redresorului au i o component continu U , carereprezint cca. 32% din valoarea lor maxim, n cazul redresrii monoalternan irespectiv 64% n cazul redresrii bialternan. Obinerea componentei continue este
tocmai scopul redresrii, iar cifrele de mai sus dovedesc superioritatea net a redresriibialternan.
nlturarea componentelor alternative din tensiunea redresat se face cu ajutorulfiltrelor de netezire, numite i celule de netezire, montate ntre redresor i consumator.Cea mai simpl metod o reprezint filtrarea capacitiv. Ea const n conectarea unuicondensator C n paralel, pe ieirea redresorului, cu respectarea polaritii n cazulcondensatoarelor polarizate.
Funcionarea acestui mod de filtrare se bazeaz pe ncrcarea i descrcareaperiodic a condensatorului paralel.
O particularitate important a filtrrii capacitive const n faptul c, n absena
consumatorului (cu ieirea n gol), tensiunea de ieire este egal cu valoarea de vrf apulsurilor, depind astfel de 2 ori valoarea eficace a tensiunii alternative care seredreseaz. De exemplu, dac transformatorul furnizeaz n secundar o tensiune de 10V(valoare eficace), valoarea de vrf a pulsurilor este de VV 1.1410*2 , neglijndu-secderile pe diode. Prin filtrare capacitiv, tensiunea n gol la ieirea redresorului va fi decca. 14V.
Calculul redresorului i filtrului:
Umin = U0 + 5V = 17 [V]
0,75UL Umin +4 => UL 0,75Umin
= 22,6 [V]
Alegem : UL=22,6
LHLHUU
U
I
UU
IU
P
P
+
=
+
== 0
0
00
int
0 2
2
Alegem: = 0,8
6
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
7/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
667,302 0 =
= LH UU
U
[V]
( )
=
=+
=
=
C
stt
UU
ttI
U
QC
LH
0 0 6,012
120
0.024=24 [ F ]
Standardizm la 220 [ F ]
( )
( )
===
stt
tEU
tEU
L
H
006,0
sin
sin
12
2
1
( )
( )
( )
( )
=
=1
2
1
2
sin
sin
sin
sin
t
t
U
U
tE
tE
U
U
H
L
H
L
( )( )
( )
( ) ( )
( )=
+
=+
=1
11
1
1
sin
cos951,0sin308,0
sin
006,0sin
t
tt
t
t
U
U
H
L
( ) = 1951,0308,0 tctg
( ) =
=
=
H
L
H
L
U
Uarctgt
U
Uttg
308,0
951,01
308,0
951,011
0,053[s]
=+= 006,012 tt 0,059 [s]
( )=
=
1sin t
UE H
56,967 [V] ;
=+
=2
4,1EUS 39,292 [V]
CC UEU 1,1 62,663
Calculul transformatorului:
=+
= 3,11,12 0
IUU
P LHS 92,855[W]
PFe = 0,035
PCu = 0,045
B = 1Tesla
( ) =++= CuFeSP PPPP 1 100,284
7
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
8/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
FeP
Fe Sf
PS 10 15,587 cm2
Alegem SFe = 16 cm2
=
=Fe
pSBf
w44,4
1042,915 [
V
sp]
== PPP Uwn 619,369 [spire]Up=220
=2.914== SPS Uwn 114,49 [spire]
J = 3,5 [ 2mmA
]
==P
PP
U
PI 0,456 [A]
==S
SS
U
PI 2,25 [A]
=J
Id PP 13,1 0,539 Alegem dp = 0,6 [mm]
=
J
Id SS 13,1 1,119 Alegem ds = 1,3 [mm]
=
a=16mm
b100Sf
2a:=
b=50mm
=
Funp dp ns d+
Af:=
Af=868Fu=0,614
Alegem: g = 0,35 [mm] (grosimea tolei se alege ntre 0,35 i 0,5)
8
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
9/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
=2
=g
bnrtole 285
Elementul regulator serie
Stabilizatoarele sunt circuite electronice, care se conecteaz intre sursa dealimentare i consumator, avnd rolul de a menine constante tensiunea sau curentulconsumatorului n raport cu variaiile tensiunii sursei, ale rezistenei sarcinii, aletemperaturii ambiante i ale altor factori perturbatori.
Tensiunea continu constant, obinut prin redresare i filtrare, mai prezinttotui dou importante surse de posibile variaii n timp datorit fluctuaiilor tensiunii dereea, care se reflect proporional pn la ieire, sau datorit variaiilor consumului decurent n rezistena de sarcin, care conduc la cderi diferite de tensiune pe elementelenseriate (transformator, diode, bobine, etc.) i la modificarea eficienei filtrrii. Dinacest motiv, montajele electronice mai pretenioase impun o prealabil stabilizare atensiunii de alimentare.
Stabilizarea nu elimin complet variaiile spontane ale tensiunii, ci reduce doar deun anumit numr de ori plaja total.
Tensiunea la ieire este cu att mai constant la variaiile curentului de sarcin, cuct rezistena de ieire a stabilizatorului este mai mic. n cazul limit R=0, tensiunea de
9
a
a
a
a
2a
3a
2b
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
10/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
ieire nu mai depinde de valoarea curentului consumat, realizndu-se astfel o sursideal de tensiune.
Dac se urmrete stabilizarea curentului consumat, rezistena intern trebuie sfie ct mai mare posibil. n cazul teoretic limit (R=), curentul de sarcin nu maidepinde de variaiile tensiunii de ieire i, implicit, de variaiile rezistenei de sarcin,realizndu-se astfel o surs ideal de curent.
Avantajul stabilizrii de tensiune are i un revers neplcut, anume riscul deautodistrugere a sursei n cazul unui scurtcircuit accidental la ieire, cnd RS0,curentul crete brusc, determinnd apariia unei tendine de scdere a tensiunii de ieire.Stabilizatorul se opune ns acestei scderi astfel c valoarea curentului rmne ridicat,
periclitnd elementul regulator serie, care se poate strpunge ntr-un interval foarte scurtde timp.
O caracteristic important a stabilizatoarelor o constituie nivelul (sau
amplitudinea) ondulaiilor tensiunii de ieire, sursa fiind cu att mai bun cu ctamplitudinea oscilaiilor este mai redus.
Elementul regulator serie este elementul de execuie al schemei. El este formatdintr-un tranzistor sau grup de tranzistoare care pot fi bipolare sau MOS. Elementulregulator-serie este comandat pe rnd de unul din cele dou amplificatoare de eroare(amplificatorul de eroare tensiune i amplificatorul de eroare curent).
Cele dou amplificatoare de eroare lucreaz succesiv; n orice moment e activdoar unul dintre ele.
Amplificatorul eroare tensiune compar o tensiune proporional cu tensiunea de
ieire obinut din blocul convertor tensiune-tensiune (U/U) cu o tensiune de referinfurnizat de blocul tensiunilor de referin.
Cnd tensiunea de ieire tinde s creasc peste valoarea prescris amplificatoruleroare tensiune comand regulatorul serie ctre blocare cea ce are ca efect scdereatensiunii de ieire.
10
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
11/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
Alegerea tranzistorului:
+
=
][5 8,1 6 2
][9 1 2,1
][0 4,8 5
21,1u n d e3. .2
1,1
0
0
WP
AI
VV
IUU
PPP
II
EV
D
M
C E
LH
MMD
M
C E
Se alege tranzistorul T1: BDX 583 n capsul: TO3
cu proprietile:
=
=
=
=
=
=
]/[17,1
200
20
][150
][20
][100
max
21
WCR
CT
h
WP
AI
VV
cj
J
D
CM
CE
==min21
0
h
IIBM 76 [mA] = 0,076 [A]
Se alege tranzistorul T2: BD 681(A) n capsul: TO3
11
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
12/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
=
][5 0,6
][7 6.0
][0 7,8 5
1,1u n d e3. .2
1,1
WP
AI
VV
IEPPP
II
EV
D
M
C E
B MMMD
B MC
C E
cu proprietile:
=
=
=
==
=
]/[12,3
150
50
][40
][4
][100
max
21
WCR
CT
h
WP
AI
VV
cj
J
D
CM
CE
=== 28.0
21
OIRR 0.836
12
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
13/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
h21 h21t1 h21t:=
h21=1200
IbersIo
h2:=
Ibers=1mA
Sursa de tensiune de referin
Este realizat cu ajutorul unei diode Zener (cel mai simplu stabilizator de tensiune paralel). Acest tip de stabilizator se numete i stabilizator parametric, deoareceutilizeaz caracteristica tensiune-curent a diodei Zener fr s mai recurg la circuitesuplimentare de comand. Rezistena de balast este astfel aleas, nct curentul prin ea(IR) s fie mai mare dect curentul necesar n sarcin (IS), diferena fiind curentulnecesar impus de funcionarea diodei n zona Zener (IZ).
R
D Z
U i
Curentul prin dioda Zener este limitat la puterea maxim disipat a diodei, care sepoate ntlni la ntreruperea accidental a sarcinii. n aceste condiii, dioda nu trebuie sse distrug, prin puterea disipat n jonciune. Tensiunea stabilizat se pstreazconstant, fiind egal cu tensiunea Zener a diodei.
Dezavantajele stabilizatorului de tensiune, echipat cu diod Zener sunturmtoarele:
- modificarea tensiunii stabilizate cu variaia temperaturii;- modificarea n limite largi a curentului prin dioda Zener, odat cu
modificarea tensiunii de alimentare.Diodele Zener cu tensiuni sub 5 V, au un coeficient de variaie al tensiunii cu
temperatura, de valoare negativ, iar cele peste 6 V, au coeficient pozitiv. Pentru ostabilitate mai bun a tensiunii cu temperatura, sunt utilizate montaje stabilizatoare
paralel cu diode Zener de 56 V, sau diode Zener compensate termic.
Pentru compensarea celeilalte deficiene, se poate nlocui rezistena de balast,printr-un generator de curent constant.
13
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
14/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
n cazul stabilizrii curenilor mult mai mari dect cei admii de diod, folosimstabilizator paralel cu tranzistor.
.
Alegem dioda Zenner 1N3037 B cu caracteristicile:
=
=
][1 7
][1,5
mI
VV
Z M
Z
Rezistena trebuie s ndeplineasc condiiile:
=
][1121,1
kI
VER
YM
REF
Se alege: R = 4k [ ]
Amplificatorul de eroare tensiune cu tranzistoare
Amplificatorul eroare tensiune compar o tensiune proporional cu tensiunea deieire obinut din blocul convertor tensiune-tensiune (U/U) cu o tensiune de referinfurnizat de blocul tensiunilor de referin (REF).
Rezistorul R2 asigur curentul de baz al elementului regulator serie, fiind n acelai
timp i sarcin n colectorul tranzistorului T2.Tranzistorul T1 este folosit n montaj n configuraie repetor pe emitor. RezistenaR1 ajut la disiparea puterii pe T1 (are rolul de a simetriza montajul). Rezistena REasigur o cale de curent pentru curenii din tranzistori.
14
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
15/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
Calculul pentru varianta de schem cu dou tranzistoare n montaj diferenial.
=
=
ERSBM
ERSBEL
I
UUURR
5,175,0 021 457,692 [ ]
Se alege R1 = R2 = 460 [ ] (valoarea standard aleas pentru rezisten)
Alegerea tranzistoarelor:
][5 5,2 9
][1 7,0
][0 4,8 5
2
1,1
1,1
WP
AI
VV
V c e I c mP
R
VE
I
EV
D
M
C E
D
R E F
M
C E
Alegem tranzistorul: BSX 47 cu caracteristicile:
15
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
16/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
==
=
=
3 0. . .1 0 0
][1 5 0
][2 0
][1 0 0
2 1h
WP
AI
VV
D
M
C E
][893,251,1
6,0
)2(1
=
=
R
VE
VR
REF
REFE
Ie=5mA
Convertorul tensiune tensiune
R 2
P
U o
k U o
R 1
Este un divizor rezistiv alctuit din dou rezistene i un poteniometru. Divizorul polarizeaz baza tranzistorului T2 din amplificatorul de eroare cu o tensiune directproporional cu valoarea tensiunii de ieire.
Prin el trebuie s circule un curent mult mai mic dect curentul de la ieireastabilizatorului, i mult mai mare de ctre amplificatorul de eroare pentru ca tensiunea
obinut s nu depind de variaiile de curent din ieirea redresorului sau din intrarea namplificatorul de eroare tensiune.
Id=20IcursorConverto
Id=0,4mA
16
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
17/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
++=
++=
++
+=
21
5,021
221
25,0
RRP
UoId
PRR
RUoKUo
RRP
PPUoKUo
PRP = 2
Pu 0.5Vre
:=
Alegem P = 4K [ ] (valoarea standardizat pentru poteniometru)
== PR2 4K [ ]rezulta ca R1=2k[ ]
Convertorul I/U:
R1 D formeaz un convertor curent tensiune. Tensiunea este preluat prindivizorul de tensiune i apoi comand baza tranzistorului, reglnd astfel curentul prinelementul regulator serie. Curentul prin divizorul de tensiune trebuie s fie mult mai
17
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
18/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
mic dect curentul minim prin stabilizator i mult mai mare dect curentulabsorbit de tranzistorul T, sau n cazul schemei cu amplificator operaional de ctreacesta.
Alegem dioda 3PM05 cu parametrii:
==
=
][3 0][2,3
][1 0
0
0
VVAI
r
D
D
D
( )( )
( ) ][02,11,0][13,1
0001,0
000
00
0
0
VIIrVV
VIIrVV
IIrVV
DDDID
DDDDI
DDDD
=+=
=+=
+=
VDM=30,447VDm=2,035R=4
Conditiile impuse tranzistorului T sunt
=>
VV
mAI
VV
II
CEo
CM
CEo
bERSCM
5
1.0
5
Alegem tranzistorul ROS 03D*:
18
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
19/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
2. . . .1 0m i n2 1,
3
2 0
5.0
=
=
=
=
h
WP t o t
VV
AI
C E o
C M
Valorile rezistoarelor R1 si R2 si a potentiomentrului P se afla
rezolvand sitemul
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
20/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
Rthjc 1.17:=
T amb 25:=
RthjaT j T amb
117:=
Rthja 1.496=
Rthcr200
525:=
Rthcr 0.381=
Rthra Rthja Rthjc Rthcr:=
=
=
d
mR
mA
ra
43,3
1650
5109 [mm2]
Elemente de protecie
20
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
21/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
Protecia la supracurent este realizat prin intermediul siguranelor fuzibile F1,F2,F3 i F4.
F1 i F2 sunt conectate n primarul transformatorului i au valoarea de (1,52) In,unde In este curentul nominal din primarul transformatorului. Dac alimentarea se facefr mpmntare, este suficient o singur siguran.
F3 protejeaz la supracurent toate elementele conectate n secundarultransformatorului. Siguranele vor fi de tip lent.
F4 este o siguran ultrarapid inserat pentru a decupla alimentareastabilizatorului n cazul n care tiristorul funcioneaz pe post de scurtcircuit.
Protecia la supratensiune se face pentru intrare i pentru ieire, iarsupratensiunile ce pot apare pot fi de durat, sau scurte (impuls).
La apariia unei supratensiuni pe ieire, dioda DZ din ieirea stabilizatorului sedeschide i amorseaz tiristorul, scurtcircuitnd punctul de intrare n stabilizator i
distrugnd fuzibilul F3 datorit supracurentului.Dioda D protejeaz la tensiuni inverse ce pot apare la nserierea mai multor surse,
sau datorit unor sarcini inductive.Condensatoarele Ce i Cc absorb supratensiunea n impuls i micoreaz
impedana de ieire a sursei. Pentru frecvene joase i medii protecia este asigurat decondensatorul electrolitic, iar la frecvene nalte, protecia este asigurat de cel ceramic.
Protecia cu scurtcircuitare este asigurat de tiristorul Th. Amorsarea termic aacestuia este mpiedicat de rezistena R (efect dU/dt), iar amorsarea la impulsuri foartescurte de tensiune, este mpiedicat de condensatorul C.
F1 = F2 = 1,5 2 IP = 1,035 [A];
Alegem: F1 = F2 = 2 [A]
F3 = 1,5 IS = 6,81 [A] ;
Alegem: F3 = 7 [A]
Condiiile pentru tiristor sunt:
( )
==
=
][8 2 4,43. .2
][0 4 3,8 51,1
0 AII
VEU
A
A K
21
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
22/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
Alegem tiristorul: T6F 1P cu caracteristicile:
==
=
][2][6
][1 0 0
VV
AI
VU
G T
A
A K
Condiiile pentru dioda DZ sunt: VZ 1,2 U0 VGT = 81,6Alegem dioda PL 82Z cu tensiunea de: 8 [V]
R = 220 [ ]C = 100 [F]
Sigurana F4 trebuie s fie rapid. Alegem F4 = 1 [A]Dioda D9 este o diod de tipul 1N4001Condensatorul Ce este de 470 [F]Condensatorul CC este de 0,1 [F]
Schema stabilizatorului cu Circuite Integratecu reglaj de curent si tensiune.
22
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
23/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
Vin=24+10=24V Imax=11/10=1.1
Se realizeaza cu LM117.D1..D4 si T1,T2 au rolul de a permite ajustarea tensiunii
respectiv a curentului, de la valoarea 0.Folosind acest grafic se va extrage Vie, pentru curentul maxim
de iesire, la care se adauga 0,3..0,4V
Astfel tensiunea maxima de iesire Vout va avea valoarea:
25,1max
25,295.04.125.14.1185,02max1
1
1max
==
===
VrefU
VVUieUVieVinVout
R
R
23
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
24/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
Se estimeaza puterea maxima disipata pe fiecare circuitintegrat:
Puterea maxima disipata pe primul regulator cand pe al doilearegulator intervine o putere redusa:
== maxmax1 * outd IVinP 34*1,1=37,4WPuterea masima disipata pe al doilea regulator cand pe primul
intervine o putere redusa:maxminmax2 )( outrefd IVVieVinP = =34,705W
Amplitudinea recomandata a ondulatiei tensiunii redresate siputerea (estimate) disipata pe circuitul integrat:
)6,1(
244,105,01
)5(1,0
minmaxmax
max
maxmax
VsVsIsP
VVs
VsIsv
dest
orn
=
=+
+=
Tensiunea minima necesara pentru alimentarea stabilizatoruluiva fi :
Vmin=Vsmax+Vie+ ornv +0,5=6+0,35+0,9+0,5=8,03V
Se stabileste valoare rezistentei R1 dupa formula :
125010,0
25,1
136,11,1
25,1
2
max
1
==
==
DSS
ref
o
ref
I
VR
I
VR
Se stabileste valoarea rezistentei R3 care trebuie sa permitatrecerea de iesire minim Ismin (10mA)
63*
125010,0
25,1
max3max4
min
3
kVRR
I
VR
o
s
ref
==
===
24
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
25/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
Se verifica daca este necesar radiator pentru circuitele integrate.
Daca WRR
ttP
thcathjc
aj
d 84,244
25150maxmaxmax =
=
+
>
Se stabileste rezistenta termica a radiatorului necesar cu relatia:
99,05,2179,27
25150
70,05,217,29
25150
2
1
max
maxmax
=
=
thra
thra
thathjc
d
aj
thra
R
R
RRP
ttR
Prezentarea circuitului integrat si a schemei:
Circuitele integrate LM117(217,317) sunt regulatoare de tensiune cuperformante ameliorate fata de regulatoarele de tensiune fixa (20).Ca si regulatoarele detensiune fixa , includ toate protectiile necesare :la supracurent, la subcircuit si contrastrapungerii secundare.Tensiunea de iesire a stabilizatoarelor realizate cu aceste circuite
se poate ajusta simplu intr-o gama larga 1,2 ...35V.Fiind un regulator flotant, el sepoate utiliza si pt stabilizarea unor tensiuni mari sau pt stabilizare de curent.LM317 este un regulator de tensiune pozitiva cu 3 terminale , capabil sa suporte
un curent maxim de 1.5A si o variatie a tensiunii de iesire intre 1.2 si 37V. Includeprotectie termica , limitare de curent si protectie pentru functionare in zona de gresaresigura.
Schema bloc interna este urmatoarea:
unde : CD circuit de pornireSTR sursa de tensiune de referintaAE amplificator de eroare
25
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
26/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
CP- circuit de protectie
Schema de aplicatie este urmatoarea:
R1 si R2 stabilesc valoarea tensiunii de iesire (pentru variatia tensiunii de iesirefolosim un potentiometru pentru R2).
C1 decuplaj pentru perturbatii si zgomote de inalta frecventa si se foloseste deobicei daca stabilizatorul se afla la o distanta mai mare de 15cm de condensatorul defiltrare ( C1=0.1F).
C2 imbunatateste rejectia riplului tensiunii (C2=10F)C3 imbunatateste raspunsul trnzitoriu si depinde de curent (C3=11000F)D1 previne descarcarea lui C3 prin circuitul integrat in cazul unui scurtcircuit la
intrare.D2 previne descarcarea lui C2 prin circuitul integrat in cazul unui scurtcircuit la
iesireAlegem D1 si D2 1N4001.
26
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
27/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
27
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
28/30
Proiect la electroalimentare
Pagina
Nomenclator de componente:
Componenta Cod Valoare
R1 4K
R11 0,8
R2,R3 460
R4 4
R5 200
R6 700
R7 7K
R8 2K
R9 4K
R10 220
RE 25
T1 BSX 47
T2 ROS 03D*
T3 BDX 583
T4 BX 681(A)
C1 24UF
C2 100UF
C3 470UF
C4 0,1UF
DZ1 1N3037B
D1,D2,D3,D4,D5 1N4001
D6 3PN65
Th T6F-1P
DZ2 PL 82Z
F1 2A
F2,F3 1A
F4 7A
28
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
29/30
Proiect la electroalimentare
Pagina29
-
8/6/2019 Proiect Ea an 4 Sem 1.
30/30
Proiect la electroalimentare
Pagina30