TTÜ KURESSAARE KOLLEDZ IMPULSS STABILISAATORIGA TOITEPLOKK Aruanne õppeaines SKK0122 Elektroonika alused projekt Õppejõud: Argo Kasemaa Kuressaare 2012 1.TÖÖ EESMÄRK JA ÜLESANNE Tutvuda impulss-stabilisaatorite tööpõhimõttega. Valmistada impulssreziimis pingestabilisaatoriga kahepolaarse reguleeritava väljundiga toiteplokk, teostada vajalikud mõõtmised ja kirjutada tehtu kohta aruanne. Iseseisev vajaminevate komponentide arvutus National Semiconductors mikroskeemi LM2575 andmelehtede ja veebipõhise simulaatori WEBENCH põhjal. 2. PINGET ALANDAVATE (BUCK) IMPULSS-STABILISAATORITE TÖÖPÕHIMÕTE Impulss-stabilisaator koosneb mikroskeemist LM2575, paispoolist, Schottky dioodist ning kondensaatoritest
eest. Kaitseks ülemäärase pinge eest kahepoolse piiriku abil Ühepolaarsete impulside eraldamiseks kahepolaarsetest impulsidest. 0 tasemelise piiramisega. Trapetsi kujuliste impulside saamiseks sinus pingest kahepolaarse piiramisega (taolist pinget võib lugeda ka ristküliku pingele lähedaseks. Lühikeste ristkülik impulside saamiseks pikadest eksponent impulsidest. Kahepoolse piiramise abil. Signaali
Stabiliseerimata alaldi silufiltri kondensaatori mahtuvus tuleb valida madalamast helisagedusest ja lubatavast võrgusagedusliku müra tasemest lähtudes, see on tavaliselt piirides 5000...10 000 mikrofaradit või veelgi rohkem. Stabiliseeritud alaldi ei vaja suure mahtuvusega filterkondensaatoreid väljundis. Stabilisaator halvendab kogu toiteploki kasutegurit võrreldes stabiliseerimata toitega. Võimsusvõimendi kahepolaarse toiteallika ühepoole pinge E sõltuvalt nimiväljundvõimsusest Pn ja kõlari nimitakistusest Rk peab olema stabiliseeritud alaldi korral E = 2 x (ruutjuur Pn x Rk) ja stabiliseerimata puhul Est = 2,5 x (ruutjuur Pn x Rk). Ühest allikast toidetava võimendi toitepinge peab olema eeltoodud valemitega arvutatust 2 korda kõrgem. Väljundaste mille kummaski õlas on vaid üks transistor võib anda koormusele arvutatud väljundvõimsuse
6.3.3 Otsesidestus Otsesidestus toimib põhimõtteliselt ilma täiendavate sidestuselementideta. Kondensaatorite puudumine võimaldab võimendada alalispingeid ja väga aeglaselt muutuvaid signaale. Probleemiks võib aga saada järjestikuste astmete alalispotentsiaalide kokkusobitamine. Elektroonika alused. Teema 3 Pooljuhtseadised 22 Pikkov lk 69 Joonisel on kujutatud kahepolaarse toitega lülitus, mida tuleb kasutada siis, kui otsesidestus peab olema tagatud ka koormuse suhtes vastasel korral jääb koormusele ka nullväärtusega sisendsignaali korral püsima transistori kollektori nullist erinev alalispinge. Otsesidestuse korral võimendi skeem lihtsustub, sest peale sidestuskondensaatorite hoitakse kokku ka baasitakistite arvelt. Kondensaatorite puudumise tõttu alaneb võimendatavate sageduste alumine piir nullini, s.t. on võimalik võimendada ka
Komparaatoril on kaks sisendit ja üks väljund. Kui üks sisenditest on ühendatud tugipinge allikaga, siis teisele sisendile antav signaal kutsub esile komparaatori väljundpinge hüppelise muutuse hetkel, mil mõlema sisendi pinged on võrdsed (joonis 2.23). Praktiliste ülesannete lahendamisel arvestatakse, et kui U2 > U1, siis väljundsignaal suureneb hüppeliselt positiivse toitepingeni. Kui U2 < U1, siis väljundsignaal suureneb negatiivse toitepingeni kahepolaarse toiteallika korral või väheneb peaaegu nullini juhul, kui toiteallikaid on üks. 11 Põhilised komparaatoritele esitatavad nõuded on piisav ümberlülitamise kiirus ja täpsus. Täpsus sõltub osaliselt temperatuuri muutuste, toitepinge kõikumiste ja muude tegurite mõjul tekkivast mürast. Tavaliselt projekteeritakse
Tegasisideta ja tagasisidega reaalse võimendi sagedustunnusjoon. OV sisendsignaalid: ühissignaal ja diferentssignaal, ühissignaali summutamine. OV on skeem, kuhu on yhele aluskristallile tehtud valmis kõik skeemiosad (takistid, dioodid, transistorid, kondekad). Idee on soojusliku mõju kõikidele elementidele on yhesugune, juhtmete arvu vähendamine (seega ka mahtuvuse ja induktiivsuse v2hendamine). Selle tulemusena kiirus kasvab. OV toidetakse kahepolaarse pingega. OV sisendiks on kaks eri polaarsusega sisendit (st yhele sisenditest [mitteinverteeriv ehk otsesisend + ] signaali andmisel saame v2ljundiks sama polaarsusega signaali, teise sisendi [inverteeriv sisend - ] korral toimub signaali p88ramine 180 kraadi). Ideaalse OV parameetrid: 1) sisendvool (i(s) ja sisendpinge (v(s)): peaksid olema nullil2hedased. (sisendahel v6imalikult v2ikese v6imsusega) 2) pingev6imendustegur (k0) : ilma tagasisideta l6pmata suur. (tegelikud v22rtused
q1 = = 2 = 2 = = 0,67 Ud m -1 2 -1 3 q1 = 67% m = ?Pulsatsioonide arv alaldatud pinge peerioodil. m = 2. Skeemi kasutamine: suhteliselt tugevate voolude ja suhteliselt madalate pingete alaldamiseks. 3). 1F.,"S" (sildlülituses) skeem. U b max = U 2 m = 2U 2 Ud = 0,9U2 Skeemi kasutamine: suhteliselt nõrkade voolude ja suhteliselt kõrgete pingete alaldamiseks. 125 Skeem kahepolaarse pinge saamiseks. [2) ja 3) skeemide kombinatsioon]. Ud = Ud1 + Ud2 Alaldi töö vastu- E.M.J. peale. Aku laadimine. Laadimisvoolu piiramiseks kasutatud takisti RB. Ud - E i= Kui Ud > E REKV laadimisvoolu keskväärtus
Kui see osa mis on alt pool piiramisnivood siis on tegemist altpiirikuga ja rakendades üheaegselt nii ülalt kui alt piiramist saame kahepoolse piiramise. Piirikuid kasutatakse: Võimendus elementide kaitseks ülemäärase signaali eest. Kaitseks ülemäärase pinge eest kahepoolse piiriku abil joonis 4.3.1 Ühepolaarsete impulside eraldamiseks kahepolaarsetest impulsidest. 0 tasemelise piiramisega. Joonis 4.3.2 Trapetsi kujuliste impulside saamiseks sinus pingest kahepolaarse piiramisega (taolist pinget võib lugeda ka ristküliku pingele lähedaseks. Joonis 4.3.3 Lühikeste ristkülik impulside saamiseks pikadest eksponent impulsidest. Kahepoolse piiramise abil. joonis 4.3.4 Signaali piiramist saab teostada mittelineaarsete omaduste elementide abil milles võivad olla dioodid, stabinitronid või ka transistorid kui neid tüürida sulge või küllastus reziimi. Diood piirikud jagunevad kahte liiki sõltuvalt sellest kas piiramist
galvaaniliselt eraldatud toiteallikat ning piisavaks osutub üks juhtimissüsteem kahe IGBT- transistori kohta, kui pole nõutud voolu suuna sõltumatut juhtimist. Teiseks lähenemiseks on näiteks uusimate pooljuhtseadiste kasutamine, nt vastublokeerivaid IGBT-transistore. Nende tunnusjooned on sarnased tavaliste IGBT-transistoride omadega, kuid need sulguvad rakendatud vastupinge korral. Kahe sellise lüliti vasturööpühendus, nagu on näidatud joonisel 1.22 c, talitleb kahesuunalise ja kahepolaarse lülitina. Mõlemasuunaline vool on siin sõltumatult juhitav. Antud maatriksmuunduris osutub vajalikuks ainult üks juhtimissüsteem iga vastublokeeriva IGBT-transistori kohta ning üks juhtimissüsteem kõigi seadmete toiteallikate tarbeks, mis on ühendatud emitteri sama sisendi või väljundiga. Erinevalt sama funktsiooniga vahetutest maatriksmuunduritest (joonis 1.22, d) kasutatakse neis eraldatud sisendit ja väljundit ühendatuna alalisvoolulüliga ilma energiasalvestiteta. Selline
annaabi.ee 
