Upload
ciolan666
View
238
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/10/2019 Electroalimentare Poli
1/21
1
Universitatea Politehnica BucurestiFacultatea de TransporturiDepartamentul Telecomenzi si Electronica in Transporturi
ELECTROALIMENTARE -II-
-Proiect-
Student: Ciobanu Mihai
Grupa: !"!
Pro#esor $ndrumator: $%&D'C(E )alentin
8/10/2019 Electroalimentare Poli
2/21
2
Cuprins"*Tema proiectului de Electroalimentare
+*Sursa stabilizata cu componente discrete in con#i,uratie serie
-*Sursa stabilizata cu circuit inte,rat specializat .M/+-
!*Sursa cu circuit inte,rat specializat in comutatie0tema individuala1
2*Biblio,ra#ie
8/10/2019 Electroalimentare Poli
3/21
3
1.Tema proiectului de Electroalimentare
S se proiecteze trei surse stabilizate de tensiune continu,conform cerinelor urmtoare:
o surs stabilizat cu componente discrete, nconguraie serie;
o surs stabilizat cu circuit integrat specializat,!"23;
o surs stabilizat cu circuit integrat specializat, n
comutaie #conform temei indi$iduale%&
'arametrii de pornire pentru calculul surselor $or urmtorii:
se consider (, ziua na)terii )i , luna na)teriistudentului&
alimentare monofazat, cu frec$en*a de + -z, cutensiune sinusoidal cu $aloare nominal de 22.,a$/nd $aria*ii admise de 01+1 din $aloareanominal;
pentru sursa cu componente discrete: tensiunea deie)ire U0, curentul de ie)ire I0 se $or calcula dupformula:
45 1 (62 7.8 45 1 1+62 51",+7.8
95 + + 7m8 95 + 12+511 7m8
pentru sursa cu circuit integrat !"23: tensiunea deie)ire .S !a
8/10/2019 Electroalimentare Poli
4/21
=
>n funcie de $alorile .S !a
8/10/2019 Electroalimentare Poli
5/21
+
2.Sursa staili!ata cu componente discrete in con"i#uratie serie
Schema bloc
++3) Us Ured Uc4 Uo$o
Sursa de alimentare nestaili!ata
)alori de intrare: 56"2.6"+Uo6"376" )$o6"33 m'Ustab6382 )
Calculele tensiunilor stabilizatorului si a capacitatii: Uz6Uo96- ) Ured6Uc7Uz6";7-6++ ) Uc < "7Ustab Uc
8/10/2019 Electroalimentare Poli
6/21
F
Date de pornire:Up6++3 )8Us8$o
Ps6"82;>38">"8">"8+6+8- ?Pp6+8-0"7383-27383!216"83>+8-6+82/ ?
S#e++36--33@s6+"28/6=@s6+"
$p6
Pp
Up=
2,57
220 =0,011
A
$s6PpUs
= 2,38
16,59=0,143A
dp
8/10/2019 Electroalimentare Poli
7/21
"
Calculul rezistentelor8puterilor si al tensiunilor:
Uc min6Uo7Ustab6"73826"82 )
Uc ma>6Ucmin7+2AUc min6"82725
100 >"826"827!8+26+-8"+2 )
Uce 36+-8"+2"628"+2 )$c ma>6$o6"33 m'Pd ma>6Uce 3>$cma>628"+2>38"6382"+ ?62"+ m?
&"6UcminUz
Izm =
18,55,60,669
=12,9
0,669 6";+8+
$zma>6 23,1255,6220 =17,525220 6383/; ' 6/;8 m'+/ m'
Pdz6Uz > $zma>Pma>Pdz628>383/;638!!2 ?-?
$d6100
1=
"' 6=&+7&-6
18
103 6"
&+6"&-6"0"718R3R3 128
"6
18
R3 >28"6="6
100,8
R3 6=&-628
&+6"+8!
$ B6Ic
T1 6100
110 6;3 m'
Pentru BC "3/ nu se poate utiliza radiator intrucat valorile sunt prea mici*
Elemente de protectie:
8/10/2019 Electroalimentare Poli
8/21
@
U a+8+ 6=Ua"336+33 m'
Ud/ "8+0"381 +38! )
D6=)rrm=" ) $d="33 m'
Schema #inala
@%ME@C.'T%&U. C%MP%@E@TE.%&
Denumirea componentei Cod )alori
"*Condensator MPB+ &M"2 --3 nF
8/10/2019 Electroalimentare Poli
9/21
G
+*Dioda B5-!C+3 $#ma>6"33 m')z6+3)
-*'mpli#icator operational .M-+! @ -+ )
!*Dioda 5ener "SMB2;";BT- Unom628 )Pd6- ?
2*Tranzistor bipolar0@P@1
BC"3/ $c6"33 m'H6""3
*Tiristor FS3"3+D' $,t6+33 m')drm6!33 )
/*Dioda 5ener "@!"! )&&M6"33 )$zm6"23 m'
*Si,uranta #uzibila 2+ +2"9!buc $6+23 m'
;*Trans#ormator TE5"39D9" U6" )
"3*Condensator MPEM"33@ C6"33nF
""*Condensator electrolitic.GU+C--ME.I C6--3nF
"+*Condensator electrolitic-H2H=""!2+=- C6!/3JF
"-*Condensator electrolitic-H2I1"!22=-
C6"33JF
"!*Condensator
CJ!@3"+C638"JF
"2*Punte redresoare 1K=K=2 )rrm6"33**33)$6" '
http://www.tme.eu/ro/details/he2e477m25040ha/condensatoare-electrol-snap-in-105c/samwha/#tc873e4741e98dd76b240bc53a70be491http://www.tme.eu/ro/details/he2e477m25040ha/condensatoare-electrol-snap-in-105c/samwha/#tc873e4741e98dd76b240bc53a70be491https://www.google.ro/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0CCUQFjAB&url=http%3A%2F%2Fwww.tme.eu%2Fro%2Fkatalog%2F%3Fart%3DHE2W107M22040HA&ei=1EiUVLizDq_GsQTVwYDwAg&usg=AFQjCNHb6_wvqtgfrxe8Vu89MGKiWZzywghttps://www.google.ro/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0CCUQFjAB&url=http%3A%2F%2Fwww.tme.eu%2Fro%2Fkatalog%2F%3Fart%3DHE2W107M22040HA&ei=1EiUVLizDq_GsQTVwYDwAg&usg=AFQjCNHb6_wvqtgfrxe8Vu89MGKiWZzywghttps://www.google.ro/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0CCUQFjAB&url=http%3A%2F%2Fwww.tme.eu%2Fro%2Fkatalog%2F%3Fart%3DHE2W107M22040HA&ei=1EiUVLizDq_GsQTVwYDwAg&usg=AFQjCNHb6_wvqtgfrxe8Vu89MGKiWZzywghttps://www.google.ro/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0CCUQFjAB&url=http%3A%2F%2Fwww.tme.eu%2Fro%2Fkatalog%2F%3Fart%3DHE2W107M22040HA&ei=1EiUVLizDq_GsQTVwYDwAg&usg=AFQjCNHb6_wvqtgfrxe8Vu89MGKiWZzywghttp://www.tme.eu/ro/details/he2e477m25040ha/condensatoare-electrol-snap-in-105c/samwha/#tc873e4741e98dd76b240bc53a70be4918/10/2019 Electroalimentare Poli
10/21
1
"*Dioda 5ener S!="+F )z6!/)$z6282 m'
"/*Dioda 5ener 1L+3==K $z6"23 m')z68+ )
"*&ezistor" &6";
";*&ezistor + &6 28
+3*&ezistor - &6"+8!
+"*&ezistor ! &6!/
++*&ezistor 2 &6++3
$.Sursa staili!ata cu circuit inte#rat speciali!at LM%2$
Sursa : )s6/8-2****--))sma>6"3759+6" )$s ma>6 m'
)rmin6"7"8718"!738738;+ +"8+ )
8/10/2019 Electroalimentare Poli
11/21
11
)rmin682 m'
Pdma>6$lim;)rma>)smin)po17+82> 103
> )rma>6820+82"3817+82> 103
>+826
6/8+!7383+26/8; m?
PdM'6Pdma>+2150tamax
125=
23 m?
Pdma>PdM'
Pdscma>6$lim0)rma>)po17+82)rma>6820+823817+82>+826++"8/3!78+26+/8;2! m?)roma>6)rma>0"7 16+8+20"738"1 +;8"2 )
&ir6xVrIlim
=0,1x 23,880,00856
= 2,388
0,00856
+/8;/"
$sc
29,152,5x 103x 278,9710,45(29,152,5x 10
3x 278,9710,45)24x278,971(0,6502,5x103
557,942
28282644557,942
16,157
557,942 6
6383+ '
TNma>6tama>7Pdma> >&thNa6+27383/;>+336-82-
)p638/"8/> 103
>-82- 38-2 )
&p6Vp
Ilim=635
8,56 6/!8"
)pmin638!2 ))pi6$lim>&p6/!8">38332638-! )
&!7&26Vs+VpIdp
=18+0,635
1 6"8-2
&!6&20IscRpVpmin
16&20
20,8x 0,074180,450
16+8!+&2
+8!+&27&26"8-2-8!+&26"8-26=&2/8/6=&!6"38;-
8/10/2019 Electroalimentare Poli
12/21
12
&"7P7&+6Us
Id=
"
0,8P+R2
R1+0,8P+R2
=7,35
Vs
=7,35
18
=0,408
R2
R1+0,8P+R2=
6,95
Vs =
6,95
18=0,386
&+6"&"P
38P7&+638!3&"738-+P738!3&+
&+638-&"738-3P738-&+
38P7"&"P638!3r"738-+P738!30"&"P1
"&"P638-&"738-3P738-0"&"P1
"&"38+P638!3&"738-+P38!3&"38!3P7/8-!!
"&"P638-&"738-3P38-&"38-P78!;
38P6383"+P383++P738-;
38"P638-;6=P638!
P6382
"/82+&"638"!/38"278!;
"/82+&"68;"
&"6"38" 6=&"6"3O"A
&+68;" 6=&+68 O"A
&-60&"7P
2 10&+7P
2 160"3738+2108738+21610,25x7,05
10,25+7,05 672,26
17,3 6!8/" 6=&-6!8-
O"A
C"638!">6-8-JF
Cc6-8- nF
8/10/2019 Electroalimentare Poli
13/21
13
@%ME@C.'T%&U. DE C%MP%@E@TE
Denumirea componentei Codul )alori
Tranzistor bipolar0@P@1 BC --/ U ce36!2 )$c633 m'Pd6+2 m?
Circuit inte,rat .M /+- Uo6+***-/ )$o6 "23 m'Uin6!3 )
&ezistor !8-
&ezistor 8
&ezistor "3
Potentionetru ! ? 233& 382 Condensator -8-JF
Condensator -8-nF
8/10/2019 Electroalimentare Poli
14/21
1=
&.Sursa cu circuit inte#rat speciali!at in comutatie'tema indi(iduala)
.M5-233-
1.Sc*ema electrica
2.Nomenclatorul de componente
$.+alori de lucru
Nume +aloare
Curent nominal ,%2 A
Curent de riplu ,% A
Putere de iesire 11& /
0rec(enta ,,*!
3imensiune cala4 246mm2
8/10/2019 Electroalimentare Poli
15/21
1+
Mod conductie CCM
Tensiune de iesire 52 +
Temperatura 4onctiunii IC$6
+in 1 +
Iout 1$ A
E"icienta %&7
3ut8 c8cle $%7
Putere disipata pe iesirea
condensatorului
$1% m/
Puterea disipata pe intrarea
condensatorului
1% m/
Temperatura mediului amiant$,
&.9ra"ice
8/10/2019 Electroalimentare Poli
16/21
1F
.In"ormatii despre LM:$,,$
.M5-233- este un comutator simplu8cu modul de putere8usor de utilizat*Solutia inte,rata de
putere combina +*2 ' DC9DC 8convertorul care este alcatuit dintrun inductor ecranat care pasivizeaza
intrun pro#il Nos si pachetul QF@*
8/10/2019 Electroalimentare Poli
17/21
1"
Puterea totala a solutiei permite celor cinci componente e>terne sa elimine bucla compensatorie
si ma,netizarea partii selectate din proces*Pachetul QF@0;mm>""mm>+*mm1 este usor de sudat pe un PCB 8o#erind un punct de sarcina
compact cu mai mult de ;3A e#icienta si o e>celenta capacitate a puterii disipate*$nte,ratul dispune de #le>ibilitate si un set de optiuni al unui desi,n discret al punctului de sarcina8
ideal pentru alimentarea pe raza lar,a a inte,ratelor si sistemelor*Pachetele avansate o#era robustete si #iabilitate solutiilor de putere compatibile cu modalitatea
standard de montare a QF@ si solutiilor de testare*
Caracteristici:
solutii de putere complet inte,rate
tensiunea de intrare /)***23)
tenisunea de iesire +*2)***"2)
;A e#icienta
Frecventa variabila0-33hz**"Mhz1
Sincronizare cu ceas e>tern
Pornire cu intensitate scazuta aNustabila
Tenisunea de iesire secventiala si monitorizata
Putere la iesire buna
Deconectare pro,ramabila subtensiune
$esirea o#era protecite la supracurenti
Protectie la temperaturi mari
Temperaturile de lucru !3 85
Per#ormanta termala sporita "!
/!
'plicatii: Controlul motoarelor industriale
Testarea echipamentelor automate
Echipament medical si de ima,ine
Sisteme cu densitate mare de putere
8/10/2019 Electroalimentare Poli
18/21
1@
Dia,rama bloc
9ra"ice LM:$,,$ pt 12+
E"icienta (s Curent de iesire
8/10/2019 Electroalimentare Poli
19/21
1G
Tensiune de riplu (s Curent de iesire
Recomandari de ale#ere a condensatoarelor
Pentru condensatoarele de tip electrolitic si polimer sunt recomandate cele de inaltacalitate*Condensatoarele de tip polimerelectrolitic sunt recomandate pentru aplicatii unde temperatura
mediului ambiant este sub 3 *Seria de condensatoare %SC%@ este recomandata datorita ES&
ului mic8 rezistenta la curenti tranzitorii anormali8putere disipata si capacitatea curentului de riplu si a
dimensiuni mici*Condensatorii electrolitici de aluminiu8decupleaza adecvat in #unctie de #recventa de la
+hz la "23 hz*Per#ormanta condensatoarelor electrolitice de aluminiu8este mai putin e#icienta spre deosebire de
cele ceramice de peste "23 hz*Condensatoarele de nivele di#erite au ES& mic si #recventa rezonanta
mare spre deosebire de banda de #recventa a re,ulatorului*
.M5-233- are nevoie de o capacitate minima de intrare de !8!"
F de tip ceramic*)ariatia
tensiunii trebuie sa #ie mai mare decat tensiunea de intrare ma>ima*Condensatoarele de iesire pot #i numai de tip ceramic sau o combinatie ceramice cu electrolitice*
Modul de operare al lui LM:$,,$
Circuitul inte,rat .M5-233- lucreaza la tensiuni de intrare cuprinse intre /23 ) si ,enereaza la
iesire tensiuni de +82"2)*Per#ormanta dispozitivului variaza in #unctie de aplicatiile pentru care este
utilizat*Utilizatorul trebuie sa tina cont de trei #actori importanti la proiectarea circuitelor cu .M5-233-:
tensiunea de iesire
#recventa comutatoarepra,ul U).%
Schema tipica .M5-233-
Re#larea tensiunii de iesire
8/10/2019 Electroalimentare Poli
20/21
2
Tensiunea de iesire este determinata de valoarea &set conectata intre nodul )out si pinul
)adN*Pentru tensiunile de iesre cu valori mai mari de 2 )8imbunatatirea per#ormantei paote #i obtinuta prin
cresterea #recventei de operare*&e,laNul necesita adau,area lui &rt intre pinii &T9C. si 'G@D*
)alori standard pentru &set
$n cazul in care nu e>ista o corespondenta intre valorile din tabel &set poate #i calculata dupa #ormula:
&set6"3> (Vo#t0,798
1)01
Tensiunea de intrare
Pentru tensiunile de iesire mai mici sau e,ale cu "+ )8tensiunea minima de intrare este /)
sau0)out7-)1*Pentru tensiuni mai mari decat "+ )8tensiunea minima de intrare este 0"8-->)out1*
Tensiunea ma>ima de intrare este 0"2>)out1 sau 23)*
Pra#ul de deconectare sutensiune
.a deschidere8)on al pra,ului U).% determina nivelul tensiunii de intrare 8unde dispozitivul
incepe conversia puterii*$n timpul secventii de putere in Nos )o## al pra,ului U).% determina tensiunea
de intrare 8unde conversia puterii se opreste*)on al pra,ului U).% trebuie sa #ie setat la cel putin 0)out7-)1 sau /) oricare ar #i mai
mare8pentru a asi,ura o buna pornire si a reduce curentii pe sursa de intrare8cand tensiunea creste*Este
recomandat ca pra,ul U).% sa #ie 32A din minimul tensiunii de intrare*&uvlo" si &uvlo+ se pot calcula dupa #ormulele:
0rec(enta de lucru
Frecventa din #abrica a inte,ratului este setata la !33hz8optima pentru tensiuni de iesre sub 2)*Cresterea #recventei se poate #ace prin adau,area unui rezistor &rt intre &T9C.si 'G@D8care va
reduce tensiunea de riplu pe iesire*@u este recomandata cresterea #recventei peste " Mhz*
Caracteristici ale puterii superioare.M5-233-8produce o tensiune de iesre re,ulata in urma aplicarii unei tensiuni de intrare*Cand se
aNun,e la o putere mare8circuitul intern incetineste rata de cresterea tensiunii limitand cantitatea de
curent prea rapida de la intrarea sursei*
8/10/2019 Electroalimentare Poli
21/21
21
Iesirea pornire;stin#erePinul $@( este un sRitch on9o## al dispozitivului*Cand pra,ul de tensiune este depasit8$@( incepe
sa lucreze*Cand $@( este sub pra,8re,ulator se opreste din comutat si introduce un curent pasiv*
Protectia la supracurenti
Pentru de#ectele de incarcare8.M5 -233- include limitarea curentului ciclu cu ciclu*Pentru a evita
supracurentul8curentul de iesire este limitat si tensiunea de iesre este scazuta*Cand tensiunea de iesre
depaseste cu A limita88semnalul P?&GD este tras in Nos*Daca se depaseste cu +2A 8#recventa de
comutare este redusa8pentru a reduce puterea disipata pe dispozitiv*'cest inte,rat nu este conceput
pentru a suporta o conditie sustinuta de scurtcircuit*Se recomanda un circuit suplimentar suprave,hetor
sau unul de protectie la supracurent*
.