Моделирование умножителя напряжения и силового узла питающего его
ВВЕДЕНИЕ
Объектом исследования является экспериментальная ЭГД - установка для исследования истечения заряженных струй и её дальнейшего нанесения на диэлектрик в качестве проводящего покрытия. Как и любому устройству, установке необходимо электропитание. Во-первых, непосредственно для фукционирования самой установки. Во-вторых, для ЭГД – экструзии необходимо высокое напряжение порядка 20000 В. Исходя из этого, разработка необходимого высоковольтного источника электропитания с заданными характеристиками является актуальным.
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ 7
ВВЕДЕНИЕ 8
1 Теоретические основы высоковольтных источников напряжения 9
1.1 Основные схемы построения высоковольтных источников электропитания. 9
1.2 Обшие технические характеристики высоковольтных источников электропитания 12
1.3Примеры высоковольтных источников электропитания 15
Вывод по разделу 1 22
2 Вывод САПР и проектирование усилительного каскада высоковольтного вторичного источника электропитания для ЭГД-экструдера 23
Вывод по разделу 2 44
3 Выбор САПР и разработка печатной платы высоковольтного каскада 45
Вывод по разделу 3 54
4 Расчет стоимости сборки одного экземпляра высоковольтного источника питания. 55
Выводы по разделу 4 58
5 Особенности обеспечения безопасности жизнедеятельности при работе с высоковольтным источником электропитания 59
Выводы по разделу 5 65
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 66
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 68
Приложения А Перечень сопроводительных документов 69
Приложения Б Печатная плата 1-го узла 70
Приложения В Электрическая принципиальная схема 1-го узла 71
1.Положение о курсовом проектировании в ФГБОУ ВО “Курский государственный университет”, утверждённое 1.09.1917 г.
2.Методические рекомендации студентам по оформлению и написанию курсовых работ.
3.Занин С.С. «Разработка прецизионного экструдера для 3D печати» Результаты исследований по гранту Федерального государственного учреждения «Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере».
4.Аддитивные технологии и аддитивное производство [Электронный ресурс] URL: http://3d.globatek.ru/world3d/additive_tech/ (Дата обращения: 04.04.2021)
5.Аддитивные технологии - что это такое? [Электронный ресурс] URL: https://make-3d.ru/articles/chto-eto-takoe-additivnye-texnologii/ (Дата обращения: ).
6.Технологии 3D-печати: преимущества и недостатки [Электронный ресурс] URL: http://cyberleninka.ru/article/n/tehnologii-3d-pechati-preimuschestva-i-nedostatki (Дата обращения: ).
6.Хмелев В.Н., Шалунов А.В., Шалунова А.В. Ультразвуковое распыление жидкостей: монография [Текст] / В.Н. Хмелев, А.В. Шалунов, А.В. Шалунова. – Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2010. – 272 с.
7.Пажи Д.Г. Основы техники распыливания жидкостей [Текст] / Д.Г. Пажи, В.С. Галустов. – М.: Химия, 1984. – 254 с.
8.Пажи Д.Г. Распылители жидкостей [Текст] / Д.Г. Пажи, В.С. Галустов. – М.: Химия, 1979. – 216 с.
Следующим типом высоковольтных источников питания являются резонансные источники. При их построении выбирают частоту преобразования близкую к резонансной частоте контура, которая состоит из индуктивности высоковольтного трансформатора и эквивалентной межвитковой паразитной емкости, то в этом случае можно регулировать выходное напряжение посредством частотно-импульсной модуляции (ЧИМ). Для этого частота преобразования выбирается несколько выше резонансной частоты колебательного контура. Такой способ стабилизации показан на структурной схеме рисунок 1.1б. При регулировании широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) происходит обязательное закорачивание первичной обмотки высоковольтного трансформатора во время паузы в работе транзисторов для циркуляции энергии LC-контура. Структурная схема, обеспечивающая данный способ регулирования, приведена на рисунок 1.1в. В этой схеме рекомендуется применение мостовой схемы инвертора.Структурная схема 1.1г работает следующим образом: на первичную обмотку высоковольтного трансформатора подаются импульсы прямоугольной формы с переменной скважностью. Причем в паузах между высокими уровнями напряжения первичную обмотку накоротко закорачивают. Для осуществления стабилизации выходного напряжения при наличии выходного фильтра низкой частоты, к первичной обмотке трансформатора подключают ВЧ фильтр (дроссель). При такой реализации частота задающего генератора отличается от резонансной частоты.