Realizace laboratorního stanoviště se spínanými napájecími zdroji

Abstract

Tématem předložené diplomové práce je analýza spínaných napájecích zdrojů a jejich vlastností. V první části jsou porovnány obecné parametry klasických lineárních a spínaných napájecích zdrojů. Následné rozdělení spínaných zdrojů je provedeno na galvanicky izolované a neizolované měniče. Další část je zaměřena na principy funkcí vybraných topologií izolovaných měničů. Detailně jsou rozebrány principy blokujícího, propustného a dvojčinného měniče. V následující třetí části se zabývám návrhem jednotlivých funkčních obvodů měničů a výpočty chlazení výkonových součástek. Činnost navržených měničů je poté simulována a ověřena v prostředí OrCAD/PSpice. Dále jsou přidány simulační modely dvou komerčně prodávaných zdrojů výrobce Mean Well. Ve čtvrté kapitole jsou uvedeny experimentální výsledky získané sérií důkladných měření spolu s vyobrazením průběhů nejdůležitějších veličin zkoumaných měničů. Závěrečná část obsahuje vypracovaný protokol k zadaným laboratorním úlohám a diskuzi dosažených výsledků a realizačních problémů.

The aim of this diploma thesis is to analyze switching-mode power supplies and their characteristics. General parameters of classical linear and switching power supplies are compared in the first part of this work. Switching supplies are divided into two categories: galvanic isolated and galvanic non-isolated. Another part is focused on function principles of selected topologies of isolated power supplies. Principles of flyback, forward and push-pull converters are described. Functional circuits of converters and cooling of power semiconductor components are designed in the third part of this thesis. Simulations are performed using the OrCAD/PSpice. Simulation models of Mean Well converters are also performed. The results of measurement are described in the fourth chapter. The final section contains measurement reports and discussion of achieved results and implementation issues.