Изучение импульсных стабилизаторов напряжения с помощью программы TINA- TI V9.

Лабораторная работа №3.

Изучение импульсных стабилизаторов напряжения с помощью программы TINA- TI V9.

Часть первая. Импульсные преобразователи – основные схемы.

Цели работы:

• Исследование работы основных схем импульсных преобразователей напряжения.
• Знакомство с возможностями программы TINA-TI™ для моделирования электронных устройств.

О программе TINA- TI.

Программа TINA-TI™ предоставлена компанией Texas Instruments для обеспечения заказчиков продукции эффективным инструментом для симуляции работы электронных схем. Для этого использована разработка компании DesignSoft в качестве ограниченной версии выпускаемой этой фирмой программы TINA.

Ценным свойством программы  TINA-TI™ является возможность эффективно исследовать, в числе прочего, импульсные источники питания (SMPS). Наличие большого количества работающих примеров позволяет всесторонне изучить работу различных типов этих устройств.

 

1.2. Краткое описание интерфейса программы TINA- TI ™.

Запуск программы осуществляется обычным для Windows-программ способом. Проще всего это сделать двойным кликом на иконке программы, расположенной на рабочем столе (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Вид иконки программы TINA-TI на рабочем столе.

   Вид окна программы после открытия имеет вид, показанный на рис. 1.2.

 

Рис. 1.2. Окно программы TINA-TI.

Рис. 1.3. Рабочее меню программы.

 

Импульсный преобразователь напряжения понижающего типа.

Функциональная схема импульсного преобразователя понижающего типа.

Цикл работы состоит из двух интервалов, соответствующих состоянию ключевого элемента К (рис. 1.4 и 1.5).

Рис. 1.4. Ключ K замкнут. Ток от источника входного напряжения Vin обеспечивает накопление энергии в индуктивности L и подзарядку конденсатора фильтра С. Диод D заперт обратным напряжением.

Рис. 1.5. Ключ K разомкнут. Индуктивность L отдаёт накопленную энергию в нагрузку. Диод D открыт и замыкает цепь разряда индуктивности.

 

Схемная реализация импульсного преобразователя понижающего типа.

Моделирование работы импульсного преобразователя повышающего типа.

Моделирование работы импульсного преобразователя инвертирующего типа.

Схемная реализация импульсного преобразователя инвертирующего типа.

Содержание отчета.

1. Изучаемые схемы.

2. Осциллограммы напряжений.

3. Результаты измерений и вычислений, сведенные в таблицы.

3. Контрольные вопросы.

1. На чём основано применение широтно-импульсной модуляция (ШИМ) в импульсном преобразователе напряжения?
2. Объясните принцип действия импульсного преобразователя напряжения понижающего типа.
3. Объясните принцип действия импульсного преобразователя напряжения повышающего типа.
4. Объясните принцип действия импульсного преобразователя напряжения инвертирующего типа.
5. Назначение элементов схем импульсных преобразователей напряжения.
6. Чем объясняется высокий коэффициент полезного действия импульсного преобразователя напряжения.

 

Список литературы.

1. Браун М. Источники питания. Расчет и конструирование.  Пер. с англ. "МК-Пресс", 2007. — 288 с, ил.
2. Гейтенко Е.М. Источники вторичного электропитания. Схемотехника и расчет. Учебное пособие М., СОЛОН-ПРЕСС, 2008_ - 448 с. (Серия - «Библиотека инженера»)
3. Готтлиб И.М.. Источники питания. Инверторы, конверторы, линейные и импульсные стабилизаторы. Москва: Постмаркет, 2002. - 544 с.
4. Зиновьев Г.С. Основы силовой электроники: Учебник. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2000. – Ч. 2 – 197 с.
5. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры: Справочник/Г, С. Найвельт, К. Б. Мазель, Ч. И. Хусаинов и др.; Под ред. Г. С. Найвельта. — М: Радио и связь, 1985.— 576 с, ил.
6. Карлащук В. И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение. Издание 2-е, дополненное и переработанное. «Солон-Р», М. 2001 г. – 500 с.
7. Кауфман М., Сидман А.Г. Практическое руководство по расчетам схем в электронике: Справочник. В 2-х т. Т. 1: Пер. с англ./ Под ред. Ф.Н. Покровского. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 368 с: ил.
8. Китаев В. Е. и др. Расчет источников электропитания устройств связи: Учеб. пособие для вузов / В. Е. Китаев, А. А. Бокуняев, М. Ф. Колканов; Под ред. А. А. Бокуняева. — М.: Радио и связь 1993.— 232 с: ил.
9. Костиков В.Г., Парфенов Е.М., Шахнов В.А. Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование: Учебник для вузов. - 2-е изд. - М.: Горячая линия -Телеком, 2001. - 344 с: ил.
10. Макаров Е. Инженерные расчеты в Mathcad 15: Учебный курс. — СПб.: Питер, 2011. — 400 с: ил.
11. Маниктала С. Импульсные источники питания от А до Z: Пер. с англ. — К.: «МК-Пресс». СПб, КОРОНА-ВЕК», 2014. — 256с, ил.
12. Мэк Р. Импульсные источники питания. Теоретические основы проектирования и руководство по практическому применению/Пер. с англ. — М.: Издатель­ский дом «Додэка-XXI», 2008. — 272 с: ил. (Серия «Силовая электроника»).
13. Прянишников В. А. Электроника: Полный курс лекций. - 4-е изд., - СПб.: КОРОНА принт, 2004. — 416 с, ил.
14. Розанов Ю. К. Основы силовой электроники.— М.: Энергоатомиздат, 1992.—296 с.: ил.
15. Ромаш Э. М. Источники вторичного электронной аппаратуры.—224 с, ил. —(Массовая радиобиблиотека; вып. 1035).
16. Семенов. Б. Ю. Силовая электроника: от простого к сложному. 2-е изд., испр. — М.: СОЛОН-Пресс, 2015. — 416 с: ил.
17. Силовая электроника: Примеры и расчеты/Ф. Чаки, И. Герман, И. Ипшич и др. Пер. с англ. — М.: Энергоиздат, 1982. — 384 с, ил.
18. Сукер К. Силовая электроника. Руководство разработчика. — М.: Издательский дом «Додэка-ХХ1», 2008. — 252 с: ил. (Серия «Силовая электроника»).
19. Силовая электроника: Примеры и расчеты/Ф. Чаки, И. Герман, И. Ипшич и др. Пер. с англ. — М.: Энергоиздат, 1982. — 384 с, ил.
20. Электропитание устройств и систем телекоммуникаций: Учебное пособие для вузов /М. Бушуев, В. А. Деминекий. Л. Ф. Захаров и др. — М.: Горячая линия—Телеком, 2009. — З11 с: ил.

 

 

Лабораторная работа №3.

Изучение импульсных стабилизаторов напряжения с помощью программы TINA- TI V9.