Электротехника и электроника : проектирование маломощного источника вторичного электропитания

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ 

№ 982 

Кафедра электротехники и микропроцессорной электроники 

Т.О. Князькова 

Электротехника и электроника 

Проектирование маломощного источника 
вторичного электропитания 

Учебно-методическое пособие 

Допущено учебно-методическим объединением 
по образованию в области металлургии в качестве учебного 
пособия для студентов высших учебных заведений, 
обучающихся по направлению 150100 – Металлургия 

Москва   Издательский Дом МИСиС   2010 

УДК 621.3 
 
К54 

Р е ц е н з е н т  
канд. физ.-мат. наук, доц. С.Ю. Юрчук 

Князькова Т.О. 
К54  
Электротехника и электроника: Проектирование маломощного источника вторичного электропитания: Учеб.-метод. пособие. – М.: Изд. Дом МИСиС, 2010. – 38 с. 
ISBN 978-5-87623-308-0 

Учебно-методическое пособие предназначено для выполнения курсовой 
работы или домашнего задания по курсу «Электроника». В пособии предложено теоретическое введение, где изложены принципы работы основных 
элементов и блоков источника вторичного электропитания, показаны методы 
расчета параметров элементов. Приведен пример инженерного проектирования маломощного источника вторичного питания. 
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов специальностей 140400, 210100, 150601, 210104, 280101, 15005, 150108, 280200, 200503. 

УДК 621.3 

ISBN -978-5-87623-308-0 
© Т.О. Князькова, 2010 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

1. Теоретическое введение.......................................................................4 
1.1. Источник вторичного электропитания........................................4 
1.2. Выпрямители (электрические вентили) ......................................5 
1.3. Сглаживающие фильтры...............................................................9 
1.4. Параметрический стабилизатор напряжения............................15 
2. Проектирование маломощного источника вторичного 
электропитания.......................................................................................21 
2.1. Методика и пример проектирования маломощного 
источника вторичного электропитания.....................................21 
2.2. Графический метод расчета стабилизатора ..............................24 
2.3. Расчет сглаживающего фильтра.................................................27 
2.4. Расчет выпрямителя ....................................................................28 
Библиографический список...................................................................30 
Приложения ............................................................................................31 

1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ 

1.1. Источник вторичного электропитания 

Для получения электрической энергии нужного вида приходится 
преобразовывать энергию переменного тока в энергию постоянного 
тока с помощью выпрямителей, энергию постоянного тока – в энергию переменного тока с помощью инверторов. Выпрямители и инверторы являются источниками вторичного электропитания. 
В пособии рассмотрен источник вторичного электропитания, преобразующий энергию переменного тока в энергию постоянного тока. 
Такие источники вторичного электропитания (ИВЭ) необходимы для 
питания различных установок электронной аппаратуры (двигателей 
постоянного тока, различных усилителей, зарядных устройств и т.д.). 
Выпрямлением называют процесс преобразования переменного 
тока в постоянный ток с помощью выпрямительных устройств, обладающих односторонней проводимостью. Выпрямительные устройства состоят из основных блоков: трансформатора, электрического 
вентиля, сглаживающего фильтра и стабилизатора напряжения. 
Современные электронные полупроводниковые устройства в дискретном и, особенно, в микроэлектронном исполнении предъявляют 
очень жесткие требования к качеству потребляемой энергии, которая 
должна быть высокостабильной. 
Выпрямительные ИВЭ классифицируются по ряду признаков: 
1) по способу управления напряжением: неуправляемые (диодные), управляемые (тиристорные); 
2) по числу фаз питающего переменного напряжения: однофазные, трехфазные; 
3) по форме выпрямленного напряжения: однополупериодные, 
двухполупериодные (мостовой, от средней точки трансформатора). 
Однофазные маломощные выпрямительные устройства применяются для питания потребителей постоянного тока мощностью от 1 Вт 
до 1 кВт. Соответственно источник питания называется маломощным источником вторичного электропитания (МИВЭ). 

Основные блоки МИВЭ 

Структурная схема устройства МИВЭ представлена на рис. 1.1. 
На входе трансформатор (Тр) изменяет переменное напряжение 
Uс до требуемого значения U2, т.е. согласует входное напряжение с