1 / 32

Návrh zdroje stejnosměrného napětí Výpočty v obvodu

Návrh zdroje stejnosměrného napětí Výpočty v obvodu. Cíl tématu:. Žák bude umět samostatně navrhnout jednoduchý zdroj stejnosměrného napětí. Obsah tématu:. Blokové schéma zdroje Usměrňovač Filtrace Stabilizátor Zátěž. Vstupní znalosti. Vlastnosti elektrických veličin

dena
Download Presentation

Návrh zdroje stejnosměrného napětí Výpočty v obvodu

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Návrh zdroje stejnosměrného napětí Výpočty v obvodu

  2. Cíl tématu: • Žák bude umět samostatně navrhnout jednoduchý zdroj stejnosměrného napětí

  3. Obsah tématu: • Blokové schéma zdroje • Usměrňovač • Filtrace • Stabilizátor • Zátěž

  4. Vstupní znalosti • Vlastnosti elektrických veličin • Vlastnosti elektronických součástek a jejich využití • dioda • stabilizační dioda • rezistor • kondenzátor • Práce s katalogem elektronických součástek

  5. Časový rozsah: 4 hodiny

  6. Průvodce výukovým programem • Program je rozdělen do výukových bloků • Každý blok je zakončen kontrolní otázkou • Pokud zvolíte správnou odpověď, můžete pokračovat ve výuce • Pokud zvolíte špatnou odpověď, budete vráceni na začátek bloku • Učivo si znovu zopakujete

  7. Zdroj stejnosměrného napětí • Pro napájení polovodičových součástek nelze použít střídavý proud. • Použitelný je pouze proud stejnosměrný • Ten si upravíme ze střídavého proudu pomocí zdroje stejnosměrného stabilizovaného napětí

  8. Kontrolní otázka č.1Jaké části má zdroj stejnosměrného napětí? • Zdroj střídavého napětí, usměrňovač, zátěž • Usměrňovač, filtr, stabilizátor • Dělič napětí, filtr, stabilizátor

  9. Jednocestnýusměrňovač • Proud prochází diodou jen když je rozdíl napětí mezi anodou a katodou větší než 0,6V. • Z obrázku je patrné, že dioda propouští pouze kladnou část střídavého proudu

  10. Dvoucestnýusměrňovač Diodou D1 a D3 prochází kladná půlvlna a diodou D2 a D4 záporná napěťová půlvlna

  11. Dvoucestný usměrňovač Pulsování proudu má proto dvojnásobný kmitočet proti jednocestnému usměrňovači

  12. Kontrolní otázka č.2Jaký kmitočet má napětí na výstupu dvojcestného usměrňovače? • 50Hz • 100Hz • 60Hz

  13. POZOR ! • Při volbě typu diody si musíme uvědomit jak velké bude vstupní napětí Ust a na jak velkou zátěž Rz budeme zdroj připojovat. • To znamená, jaký maximální proud bude zdrojem protékat • I = Ust/Rz

  14. Kontrolní otázka č.3Na jakou maximální opakovatelnou hodnotu proudu navrhneme usměrňovací diodu?Ust = 12VRz = 1K • > 12 mA • < 12 mA • = 12 mA

  15. Filtrace napětí • Diodou usměrněné napětí je hodně zvlněné • Abychom zvlnění zmenšili, připojíme do obvodu kondenzátor • Velikost zvlnění napětí potom závisí na velikosti kapacity kondenzátoru a odporu zátěže.

  16. Filtrace napětí Činnost filtrace je vidět na obrázku: když dioda nepropouští proud, kondenzátor se vybíjí přes zátěž

  17. Kontrolní otázka č.4Proč je nutná filtrace napětí? • K vyhlazení střídavého napětí • K oddělení střídavé složky napětí od stejnosměrné • Zlepšuje stabilizaci napětí

  18. POZOR ! • Při volbě usměrňovací diody musíme brát také v úvahu krátkodobý špičkový proud, který závisí na velikosti kapacity kondenzátoru • Izap = Ud/Xc

  19. Kontrolní otázka č.5Jakou hodnotu bude mít krátkodobý špičkový proud procházející diodou při zapnutí, když Ud = 12V a Cf = 1mF • 3,768 A • 12 A • 12 mA

  20. POZOR ! • U volby kondenzátoru musíme vědět na jak velké vstupní napětí budu zdroj připojovat a jaké napětí vznikne na kondenzátoru • Uc = Ud * 1,41 • 1,41 – odmocnina 2 • Kondenzátor musí vydržet napětí Uc !!

  21. POZOR ! • Kapacitu kondenzátoru si zvolíme dostatečně velkou, tak aby kondenzátor pojmul co největší náboj • Výstupní napětí nesmí klesnout pod maximální požadovanou hodnotu C = 10 x I / UBr C = [10-6F] UBr = zvlnění napětí Všš Ubr = Uc – Uvýstmax I [mA]

  22. Kontrolní otázka č.6Jaká může být velikost napěťového zvlnění Ubr, když Uvst = 10V a nejmenší požadovaná velikost Uvýst = 9V? • 1Všš • 9Všš • 4,25Všš

  23. Stabilizace napětí • Přestože jsme do obvodu vložili kondenzátor, napětí pořád ještě kolísá. • Čím menší kapacita, tím větší zvlnění napětí • Musíme proto napětí stabilizovat • Nejjednodušší stabilizátor napětí je složený ze zenerovy diody Dz a ochranného odporu Rdz. • Ochranným odporem Rdz snížíme napětí na výstupní • Dioda se zapojuje v závěrném směru

  24. Kontrolní otázka č.7Co zajišťuje stabilizátor? • Stabilizuje střídavé napětí • Udržuje konstantní výstupní napětí • Mění hodnotu napětí dle potřeby

  25. POZOR ! Při výběru vhodné stabilizační diody musíme brát v úvahu : • Velikost požadovaného výstupního napětí • Velikost proudu protékajícího obvodem zdroje, tzn. i velikost odporu zátěže • Velikost proudu protékající zenerovou diodou

  26. Kontrolní otázka č.8Chceme, aby výstupní napětí bylo 10V. Jakou zenerovu diodu navrhneme do obvodu? • Na 9V • Na 10V • Na 11V

  27. POZOR ! Zdroj stejnosměrného napětí navrhujeme podle zátěže (spotřebiče). To znamená jaký proud bude odebírat a na jaké napětí ji můžeme připojit.

  28. Úkol !!! Navrhněte jednotlivé součástky jednoduchého stabilizovaného zdroje stejnosměrného napětí dle obrázku. Uvst = 20V Uvýst = 10V Iz = 100mA U návrhu rezistoru a kondenzátoru použijte hodnoty výrobní řady E12.

  29. ANO POSTUPOVALI JSTE SPRÁVNĚ? NE Porovnejte s obrázkem! KY130/80 47R 100M/50V KZ261/10

  30. CHYBA !!! Pokud jste udělali chybu, prostudujte si příslušné kapitoly znovu a tak, aby jste je správně pochopili usměrňovač stabilizátor filtrace zátěž

  31. GRATULUJI !!! zvládli jste úspěšně kurz Návrh zdroje stejnosměrného napětí

More Related