ВИПУСКНА РОБОТА «Технологія вироблення радіоелектронного приладу - діючої моделі «Лабораторний блок живлення стабілізованою, регулюваною вихідною напругою, із захистом

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КОМУНАЛЬНИЙ ЗАКЛАД ВИЩОЇ ОСВІТИ «ОДЕСЬКА АКАДЕМІЯ НЕПЕРЕРВНОЇ ОСВІТИ ОДЕСЬКОЇ ОБЛАСНОЇ РАДИ»

КАФЕДРА ОСВІТНЬОЇ ПОЛІТИКИ

 

 

 

ВИПУСКНА РОБОТА

«Технологія  вироблення радіоелектронного приладу -  

діючої моделі «Лабораторний блок  живлення стабілізованою,

регулюваною вихідною   напругою, із захистом по електричному струму»  

  (з досвіду роботи  гуртка «Юні конструктори приладів радіоелектроніки»)

 

 

 Петрусенка Олександра Федоровича,

слухача курсів підвищення кваліфікації

методистів та керівників гуртків

закладів позашкільної освіти;

керівника гуртка-методиста, 12 т. р.,

 ЗПО «Станція юних техніків Ізмаїльської міської ради »;

Проходження курсів

з 25.02 по 09.03.2019 р.

 

 

 

Науковий керівник:  Золотаревська Ж.Г.., старший викладач кафедри освітньої політики КЗВО «Одеська академія неперервної освіти Одеської обласної ради»

 

м. Одеса

2019

1

ЗМІСТ

1.ВСТУП.   ……………………….. ……………………………………………..2

Актуальність створення  лабораторного блоку  живлення

2.  ОСНОВНА  ЧАСТИНА ……………………………………………………..

                        Технологія  вироблення радіоелектронного приладу -  

                        діючої моделі «Лабораторний блок  живлення стабілізованою,

регулюваною вихідною   напругою, із захистом по електричному струму

                                                                                                                                  

2.1. Опис та принцип роботи …………. …………………………………… …4  

 

2.2.   Конструкція лабораторного блоку живлення   ………………………… 6

 

2.3. Технологія виготовлення моделі  ………………………………………….7

 

3.   Техніка безпеки при експлуатації виробу ………………………………..14

                                                                                                                                                     4. ЛІТЕРАТУРА.    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                         Министерство образования и науки Украины

              СТАНЦИЯ ЮНЫХ ТЕХНИКОВ

 

 

        

 

 ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ        

На действующую модель «Лабораторный блок питания стабилизированным, регулируемым выходным напряжением,

с защитой по току »

Модель изготовлена на занятиях кружка 

«Юные конструкторы приборов РЭА»

 

 

Измаил 2019 г.

 

 

    

 

 

2

 

1.    Введение

 

 

Любая современная лаборатория по электронике оснащается самыми различными радио-электро приборами. Для проверки и испытаний различных узлов, блоков, готовых изделий необходим источник вторичного питания который должен обеспечить соответствующим напряжением и током.

Вторичный источник электропитания — устройство, предназначенное для обеспечения питания электроприбора электрической энергией, при соответствии заданным требованиям её параметров: напряжения, тока и так далее путём преобразования энергии других источников питания.

 

• Обеспечение передачи мощности — источник питания должен обеспечивать передачу заданной мощности с наименьшими потерями и соблюдением заданных характеристик на выходе без вреда для себя. Обычно мощность источника питания берут с некоторым запасом.

 

• Преобразование формы напряжения — преобразование переменного напряжения в постоянное, и наоборот, а также преобразование частоты, формирование импульсов напряжения и т. д. Чаще всего необходимо преобразование переменного напряжения промышленной частоты в постоянное.

 

• Преобразование величины напряжения — как повышение, так и понижение. Нередко необходим набор из нескольких напряжений различной величины, для питания различных цепей.

 

• Стабилизация — напряжение, ток и другие параметры на выходе источника питания должны лежать в определённых пределах, в зависимости от его назначения при влиянии большого количества дестабилизирующих факторов: изменения напряжения на входе, тока нагрузки и так далее. Чаще всего необходима стабилизация напряжения на нагрузке, однако иногда (например, для зарядки аккумуляторов) необходима стабилизация тока.

 

• Защита — напряжение, или ток нагрузки в случае неисправности (например, короткого замыкания) каких-либо цепей может превысить допустимые пределы и вывести электроприбор, или сам источник питания из строя. Также во многих случаях требуется защита

 

3

• от прохождения тока по неправильному пути: например прохождения тока через землю при прикосновении человека или постороннего предмета к токоведущим частям.

 

• Гальваническая развязка цепей — одна из мер защиты от протекания тока по неверному пути.
• Регулировка — в процессе эксплуатации может потребоваться изменение каких-либо параметров для обеспечения правильной работы электроприбора.

 

• Управление — может включать регулировку, включение/отключение каких-либо цепей, или источника питания в целом. Может быть как непосредственным (с помощью органов управления на корпусе устройства), так и дистанционным, а также программным (обеспечение включения/выключения, регулировка в заданное время или с наступлением каких-либо событий).

 

 

• Контроль — отображение параметров на входе и на выходе источника питания, включения/выключения цепей, срабатывания защит. Также может быть непосредственным или дистанционным.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

                       2. Основная часть

 Технология  изготовления действующей модели «Лабораторный блок питаниястабилизированным, регулируемым выходным напряжением,  с защитой  по току»

 

2.1.Описание и принцип работы

 

Блок питания выполнен на основе двух микросхем и кроме них содержит всего несколько дискретных элементов. В связи с этим, он прост в изготовлении и настройке. В тоже время, блок питания отличается высокими показателями, такими как плавная регулировка напряжения в больших пределах, низкий коэффициент пульсаций, выходной ток до 4А с возможностью стабилизации тока, высокая надежность.

Также, блок питания имеет защиту от короткого замыкания.

 

 

 

 

Трансформатор используется тот, который выдает на вторичной обмотке 25-35 Вольт и при токе в 4 А его выходное напряжение снижается не сильно. 2 конденсатора по 4700мкФ соединенные параллельно обеспечивают низкий коэффициент пульсаций еще до интегрального стабилизатора напряжения на LM338. Потенциометром P1 можно менять выходное напряжение блока питания от 1.5В до 25В.

 

5

 

Удобно установить два потенциометра последовательно для грубой и плавной регулировки напряжения. Сдвоенным переключателем SW2 подключается или отключается стабилизатор тока выполненный на микросхеме LM317. Стабилизатор тока позволяет ограничивать выходной ток блока питания в пределах 0…1.5 А

 

Вместо потенциометра P2 лучше использовать переключатель на 8-10 фиксированных значений так как потенциометром трудно установить желаемый ток. В таблице даны примерные значения выходного максимального тока в зависимости от номинала резистора подключенного между ножками Adj и Out микросхемы LM317.

 

 

Ток	Сопротивление резистора
20 мА	62 Ом
30 мА	43 Ом
40 мА	33 Ом
80 мА	16 Ом
350 мА	3,9 Ом
750 мА	1,8 Ом
1000 мА	1,3 Ом

 

 

Блок питания в режиме стабилизации тока удобно использовать для зарядки аккумуляторов емкостью до 15АЧ. В приборе использован вольтметр на 30В и амперметр на 4А. Обе микросхемы снабжены радиаторами так как имеют свойство нагреваться особенно при больших значениях выходного тока, желательно использовать термопасту. Естественно, радиаторы разные и не контактируют между собой.

Хороший теплоотвод обеспечит надежную работу устройства. Плата, трансформатор и все органы управления и индикации помещаются в просторный корпус, в корпусе имеются отверстия для циркуляции воздуха.

Необходимо отметить что для лучшей циркуляции воздуха внутри блока питания применен вентилятор (куллер от блока питания компьютера), который питается от микросхемы LM 317T,отрегулированной  на выходное напряжение +12В  (На схеме  показано) .

 

 

6

 

 

 

 

LM338 Корпус – out LM317

 

 

 

2.2. Конструкция «Лабораторного блока питания»

 

 

Корпус блока питания изготовлен из 14 мм многословной бакелитовой фанеры .

Все посадочные места для измерительных приборов , разъемов, вентиляционных отверстий , вентилятора профрезированы на станке. Боковые вентиляционные решетки изготовлены из перфорированного алюминия и покрашены черной эмалью ПФ-115.

Корпус покрашен кофейной эмалью ПФ-115.

          Трансформатор блока питания выполнен на базе ТС-150Ш.

 

           Выпрямитель закреплен на алюминиевом радиаторе площадью 250 квадратных см .На радиаторе площадью 250 квадратных см закреплены микросхемы стабилизатора LM-338 и LM-317.

На лицевой панели расположены : органы управления блока питания, измерительные приборы тока и напряжения , включатель , клеммы выходного напряжения .

На задней панели расположены предохранитель , вентилятор, клемма заземления .

 

 

7

2.3. Технология изготовления

 

 

                                            Общий  вид действующей модели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 14

3. Техника безопасности при эксплуатации прибора .

 

 

1.При эксплуатации лабораторного блока питания необходимо использовать напряжение сети 220В +/- 10%.

 

2.Перед эксплуатацией прибора блок питания заземлить.

 

3.При работе с блоком питания пользоваться исправными проводами рассчитанными на напряжение 100В и ток 5А .

 

4.Перед подключением к блоку питания испытуемого устройства контролировать выходное напряжение дабы не вывести прибор из строя .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Литература.

 

1. Закон України № 3687/15.12.1993 «Про охорону прав на винаходи і корисні моделі».

 

2. Альтшуллер Г.С. Основы изобретательства. – Воронеж, 1989.

 

3. Белевцев А.Т. Монтаж радиоаппаратуры и приборов. – М.: Высшая школа, 1982.

 

4.Воллернер Н.Ф. Конструирование и технология изготовления радиоэлектронной аппаратуры. – К.: Вища школа, 1970.

 

5. Поляков В.О. Електроніка. – К.: Радянська школа, 1983.

 

6. Гершунский Б.С. Основы электроники и микроэлектроники. – К.: Вища школа, 1987.