Проектування джерела живлення для електронної апаратури факсимільного зв’язку

3.4. Проектування джерела живлення для електронної апаратури факсимільного зв’язку

До джерела живлення ставляться такі основні вимоги:

Сумарний струм всіх споживачів (максимальне значення)

Напруга, яку повинно забезпечити джерело U = 12 ± 1 В (в інтервалі струмів від 50 до 300 мА).

Коливання напруги U при допустимих змінах напруги і частоти в електричній мережі 220В, 50Гц повинні не перевищувати 1В.

Величина пульсацій і наводок в напрузі джерела не повинні перевищувати допустиме значення К_п = 1,0%

Виберемо схему випрямляча.

Для заданих параметрів найдоцільніше буде використати 2-х тактну схему 1-фазного живлення (мостова схема Греца), див. рис. 12.

Рис. 21. Схема випрямляча.

Сила струму, випрямленого кожним діодом в схемі Греца не перевищує 150 мА. За цим значенням вибираємо тип діодів Д₁-Д₄ — Д226Д. Для цих діодів допустимий випрямлений струм може досягати 300 мА, а допустима напруга складає 100В (при цьому середнє значення зворотнього струму не перевищує 0,1 мА). Допустима температура оточуючого середовища від –60°С до +80°С.

Для подальших розрахунків визначаємо номінальний опір навантаження джерела

Для зменшення пульсацій вихідної напруги необхідно застосувати зглажуючий фільтр. Оскільки — величина не мала, то в якості фільтра найкраще вибрати ємкісний фільтр.

Ємність конденсатора для фільтра треба вибрати так, щоб , як правило для забезпечення К_п = 0,01 .

Для 2-х тактної схеми, що на рис. 1, ця умова рівносильна вимозі

при , з попереднього виразу отримаємо робочу формулу:

, де С₁ виражено в мкФ, а R_н —в кОм.

Обчислюємо

Промисловість випускає електролітичні конденсатори з номіналом 2000 мкФ х 25В.

Отже, в якості С₁ можна використати 2 запаралелені конденсатори 2000 мкФ, 25В.

Для утримання вихідної напруги 12 ± 1 В, за умов коливання напруги змінного струму в мережі 220В, 50 Гц і за умов зміни R_н в схемі джерела слід передбачити стабілізатор. Для U = 12В є стабілітрон типу Д815Д, для якого U_{вих ном.}=10,8ч13,2В, а діапазон зміни струму при стабілізації від 25мА до 650мА, що повністю перекриває заданий діапазон 50ч300 мА.

Схема параметричного стабілізатора на кремнієвому стабілітроні Д815Д показана на рис. 2:

Рис.13. Схема параметричного стабілізатора на кремнієвому стабілітроні.

Опір R_Б обчислюється за такою формулою:

;

(На вході стабілітрона напруга на 2,2 В більша ніж на виході.)

Таким чином, схема джерела живлення буде мати такий вигляд:

Рис. 14. Принципова схема джерела живлення.

Номінальна напруга на вторинній обмотці трансформатора має бути

14,2В + 3В = 17,2В

Отже коефіцієнт трансформації

З наведених розрахунків випливають вимоги до силового трансформатора: Він має бути розрахований на потужність Вт. Кількість витків в обмотках повинна забезпечити пониження напруги в 12,8 разів.

Запобіжник Пр повинен спрацьовувати при струмах КЗ не більше 0,1А

3.5. Розробка друкованої плати

Виготовлення друкованих плат має виконуватися відповідно до технологічного процесу, прийнятому на заводі-виготовлювачу, що забезпечує виконання усіх вимог креслення і технічних умов.

До друкованих плат пред'являються наступні вимоги: поверхня друкованих плат не повинна мати здуттів, сторонніх включень, відколів, вибоїв, тріщин і розшарувань матеріалу підстави, що знижують електричний опір і міцність ізоляції.

Одиночні вкраплення металу і сліди його видалення на вільних від провідників ділянках, поверхневі відколи і просвітлення діелектрика, ореоли, що виникають у результаті механічної обробки, допускаються, якщо відстань від провідника до зазначеного дефекту складає не менш 0,3 мм. Допускаються також окремі ганджі діелектрика, виявлені після травлення і передбачені технічними умовами на фольговані матеріали.

Матеріал основи друкованих плат має бути таким, щоб при механічній обробці (свердління, штампування, розпилювання), не утворювалися тріщини, розщеплення, відшарування та інші несприятливі явища, що впливають на експлуатаційні властивості, а також на електричні параметри плат.

Ширина друкованих провідників і відстань між ними установлюються вимогами креслення.

Друковані провідники повинні бути з рівними краями. Колір мідного провідника може бути від ясно-рожевого до темно-рожевого. В окремих випадках допускаються нерівності по краях провідників, що не зменшують мінімальної ширини провідників і відстані між ними, передбачені кресленням. Відхилення розмірів контактної площадки від креслення по чи ширині довжині можливо, але при цьому відстань до найближчих чи провідників контактних площадок у будь-якім місці повинне бути не менш мінімальних величин, обговорених у кресленні.

Товщина шару міді, осадженої на всіх металізованих ділянках друкованої плати (фотоелектрохімічний метод), має бути в межах 40—100 мкм, а на лініях землі, екранах і провідниках, що лежать по краях плати, вона допускається до150 мкм.

Сучасні промислові способи виготовлення друкованих плат засновані на використанні фольгованих діелектриків, тобто на одержанні токопровідного малюнка схеми методом травлення. Всі різновиди способів зводяться до одержання малюнка фото способом або трафаретним друком.

Існує 2 основних промислових способа виготовлення друкованих плат: