Високачастотні діоди. Розрахунок трансформатора ТПП279

Міністерство освіти і  науки України

Вінницький  національний технічний університет

Інститут  радіотехніки, зв’язку та приладобудування

 

Кафедра ПКТА

 

 

 

 

 

 

ВИСОКАЧАСТОТНІ  ДІОДИ

РОЗРАХУНОК  ТРАНСФОРМАТОРА ТПП279

 

Пояснювальна  записка

з дисципліни ”Елементна база електронних апаратів”

до курсової роботи за спеціальністю

6.050902 – Радіоелектронна апаратура

   08-40 ЕБЕА 19.00.000 ПЗ

 

 

 

 

Керівник  курсової роботи

к.т.н.,ст.в. Лазарєв О.О.

 

______________________

 

”___” ____________2010 р.

 

Розробив студент гр. РАп-08

             _________________________                   

 

 ”___” ____________2010 р.

 

 

 

 

 

 

 

 

Вінниця ВНТУ 2010

 

Міністерство освіти і  науки України

Вінницький  національний технічний університет

Інститут  радіотехніки, зв’язку та приладобудування

ЗАТВЕРДЖУЮ

Завідувач кафедри  ПКТА

д.т.н., проф. М. А. Філинюк

________________________

                                                                                                                       (підпис)

“___” ____________  2010 р.

 

 

ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ

на курсову роботу з дисципліни “Елементна база електронних апаратів”

студенту                                            факультету МБЕП групи РАп-08

Тема роботи: Рідинно-кристалічні індикатори. Розрахунок трансформатора живлення ТПП268.

1. Мета роботи: Виконання технічного огляду сучасних електронних компонентів та розрахунок параметрів і конструкції електронного компоненту у відповідності до завдання.

2.У теоретичній  частині зробити технічний огляд  електронного компоненту у           відповідності до завдання. Висвітлити  докладно такі питання: основні терміни та визначення, класифікація, умовні графічні позначення, система маркування, принцип дії, основні параметри та характеристики, еквівалентна схема, типові схеми включення, конструкції, типові промислові вироби.          

3.Тема огляду: “ Високочастотні діоди ”

   4. У  розрахунковій частині виконати розрахунок трансформатора живлення електронної апаратури аналогічно промисловій серії ТПП у відповідності до завдання: (докладно, по пунктах)  розрахунок, ескіз та порівняння з промисловим зразком.

        5. Тип трансформатора: ТПП 279. Напруга первинної обмотки 220 В;

частота 50 Гц; напруги вторинної обмотки: U_11-12 = 5 В, U_13-14 = 5 В,U_15-16 = 20 В, U_17-18 = 20 В, U_19-20 = 5 В, U_20-21 = 5 В; струм вторинної обмотки: I2 = 5 А; номінальна потужність: P = 72 Вт.

6. Література: у відповідності до програми курсу та найдені джерела інформації.

 

Дата видачі “___” ________________ 2010 р.

Керівник ______________________

                                        (підпис)

Завдання  отримав __________________

                                       (підпис)

 

 

 

 

Анотація

     В курсовій роботі проведено  огляд сучасних високочастотних індикаторів, висвітлено такі питання: основні терміни та визначення, класифікація, умовні графічні позначення, фізичний принцип дії, параметри та характеристики, еквівалентні схеми, типові схеми включення, конструкції. У розрахунковій частині виконано розрахунок трансформатора живлення електронної апаратури аналогічного промисловій серії ТПП 279 у відповідності до завдання розраховано потужність вторичних обмоток по якій вибрано магнітопровід, падіння потужності в обмотках, визначено питомі втрати в магнітопроводі, кількість витків в обмотках, струм холостого ходу, вибрано провід типу ПЕВ-ІІ, а також визначено опори обмоток та падіння напруги на них.

 

Аннотация

     В курсовой работе проведен обзор современных высокочастотных диодов, изложены такие вопросы: основные термины и определения, классификация, условные графические обозначения, физический принцип действия, параметры и характеристики, эквивалентные схемы, типичные схемы включения, конструкции. В расчетной части выполнен расчет трансформатора питания электронной апаратуры аналогичного промышленной серии ТПП 279 в соответствии с заданием рассчитана мощность вторичных обмоток по которой выбрано магнитопровод, падение мощности в обмотках, определены удельные потери в магнитопроводе, количество витков в обмотках, ток холостого хода, выбран провод типа ПЕВ-ІІ, а также определено сопротивления обмоток и падения напряжения на их.

 

THE SUMMARY

     In-process course the review of modern high-frequency diodes is conducted, reflected such questions to perfection: basic terms and determinations, classification, conditional graphic denotations, physical principle of action, parameters and descriptions, equivalent charts, typical charts of including, construction. The calculation of transformer of feed of electronic apparatus of similar to the industrial series of TPP 279 in accordance with the task power of second puttees is expected which magnetwire is chosen on is executed in calculation part, falling of power in puttees, certainly specific losses in magnetwire, amount of coils in puttees, current of idling, a wire is chosen as PEV-ІІ, and also certainly resistances of puttees and pickoff on them.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зміст

 

Вступ………………………………………………………………………….…....…..5

1. Огляд на тему:  високочастотні діоди……………..………………………………6

1.1 Основні терміни та визначення..............................................................................6

1.2 Класифікація.............................................................................................................7

1.3 Умовні  графічні позначення...................................................................................7

1.4 Система  маркування................................................................................................7

1.5 Принцип  дії.............................................................................................................11

1.6 Основні  параметри та характеристики.................................................................12

1.7 Еквівалентна  схема……………………………………………………………….14

1.8 Типові схеми включення........................................................................................14

1.9 Конструкції..............................................................................................................15

1.10 Типові промислові вироби...................................................................................18

2 Розрахунок трансформатора живлення:..................................................................19

2.1 Розрахунок сумарної потужності вторинних обмоток  …………...………......19

2.2 Розрахунок струму первинної  обмотки  ………………………………….........20

2.3 Розрахунок обмоток  трансформатора  ……………………………………...….21

2.4 Ескіз компонента (з  розташуванням обмоток)  …………………………...…...31

Висновки …………………………………………………………………………..... 32

Перелік плсилань ..……………………………………………………………….....  33

Додатки..........................................................................................................................34

Додаток А  ………………………………………………………………………...…  35

 

Вступ

Метою виконання  даної курсової роботи є виконання  двох основних задач:

 

1. Провести технічний огляд по темі високочастотні діоди.
2. Виконати повний розрахунок трансформатора живлення. 

 

Огляд високочастотних діодів полягає у розгляді наступних питань: основні терміни та визначення, класифікація, умовні графічні позначення, система маркування, принцип дії, основні параметри та характеристики, еквівалентна схема, типові схеми включення, конструкції, типові промислові вироби.

Виконання розрахунку трансформатора живлення передбачає розрахунок всіх електричних та габаритних параметрів, необхідних для виготовлення  трансформатора.

Кінцевим  результатом курсової роботи є проведений аналіз високочастотних діодів та повний розрахунок трансформатора живлення:

-сумісна порівняльна таблиця технічних параметрів розрахованого компонента та альтернативного серійного промислового компонента;

-пояснення причин та вагомостей розбіжностей, що виникли у результаті розрахунку;

-ескіз отриманого компонента (з розташуванням обмоток).

 

1. Високочастотні діоди

 

1.1. Основні терміни та визначення

 

Напівпровідниковий  діод – це напівпровідниковий прилад з одним випрямляючим електричним переходом і двома зовнішніми виводами, в якому використовується те чи інша властивість випрямляючого переходу. В якості випрямляючого переходу може бути електронно-дірковий перехід, гетероперехід або контакт метал - напівпровідник. В діоді з електронно- дірковим переходом крім випрямляючого електричного переходу є ще два невипрямних переходи, через які p- і n- області діода з’єднуються з виводами. Електрод діода, підключений до позитивного полюса джерела струму, коли діод відкритий (тобто має маленький опір), називають анодом, підключений до негативного полюса — катодом.

Високочастотні  діоди - це прилади універсального призначення, які можуть бути використані для випрямляння,  детектування  і інших нелінійних перетворень електричних сигналів в діапазоні до 600 Мгц.

Електронно-дірковий перехід ( p — n -переход), область напівпровідника, в якій має місце просторова зміна типа провідності (від електронної n до діркової p ) . Оскільки в р -області Е.-д. п. концентрація дірок набагато вища, ніж в n -області, дірки з n -області прагнуть дифундувати в електронну область. Електрони дифундують в р -область. Проте після відходу дірок в n -області залишаються негативно заряджені акцепторні атоми, а після відходу електронів в n -області — позитивно заряджені донорні атоми.

Вольтамперна  характеристика – залежність напруги від струму або струму від напруги на ділянці електричного ланцюга. ВАХ може зображатися аналітично — як функція V = f (I) , де V — напруга, I — струм; графічно — у вигляді лінії в системі координат ( V , I ).[1]

Із збільшенням зворотної напруги зворотний струм також росте, але повільніше, ніж з підвищенням температури. Лише при подачі зворотної напруги, що більше нормується, відбувається різке його збільшення, що може привести до пробою p - n переходу.

Пряма напруга при малих прямих струмах, коли переважає падіння на переході діода, із зростанням температури зменшується. При великих струмах, коли переважає падіння на базі діода, залежність прямої напруги від температури стає позитивною. Точка, в якій відсутня залежність прямого падіння напруги від температури або ця напруга міняє знак, називається точкою інверсії.

У більшості діодів малої і середньої потужності допустимий прямий струм, як правило, не перевищує точку інверсії, а у силових потужніх діодів допустимий струм може бути вище за цю точку.

Напівпровідникові діоди володіють малими габаритами і великою стійкістю до механічних дій, що є одним.из істотних чинників, що визначають вибір радіоелементів при конструюванні сучасної радіоелектронної апаратури. Тому в даний час у  випрямних пристроях для живлення радіоелектронної апаратури напівпровідникові  вентилі майже повністю витіснили  вакуумні кенотрони.[2]

 

1.2. Класифікація

 

Високочастотні  діоди – це універсальні діоди, які можуть бути детекторними, модуляторами, імпульсними при достатній тривалості імпульсу, і навіть випрямними при малих струмах навантаження. Основна відмінність ВЧ діодів – зворотна гілка вольтамперной характеристики плавно знижується (збільшується зворотний струм, поступово переходячи в область електричного пробою).

Напівпровідникові високочастотні діоди за типом вживаного початкового матеріалу діляться на:

• германієві;
• кремнієві.

Під назвою «високочастотні  діоди» об'єднаємо цілу групу напівпровідникових діодів, призначених для обробки  високочастотних сигналів, а саме:

• детекторні діоди, призначені для виділення низькочастотного сигналу з модульованого коливання;
• діоди-змішувачі, використовувані для зміни частоти модульованого коливання, що несе;
• діоди-модулятори, призначені для модуляції високочастотного коливання, і ін.

По конструкції:

• площинні діоди;
• точкові діоди;
• мікросплавні діоди.

Для всіх цих діодів загальною  є робота на високих частотах.[2]

 

1.3. Умовні графічні позначення

 

Для позначення високочастотного діода на схема використовують символьне позначення VD і умовне графічне зображення що показане на Рисунку 1.1, воно також є спільним для імпульсних і універсальних діодів.