ВВЕДЕНИЕ
Современное высокотехнологичное оборудование (компьютеры, активное оборудование вычислительных сетей, телекоммуникационная аппаратура, банковская и медицинская техника) является чувствительным к качеству электроэнергии и его подключение к существующей системе электропитания связано с повышенным риском нарушения его рабочего режима, а в ряде случаев – с риском выхода из строя. Чтобы защитить инвестиции в дорогостоящую технику, а также обеспечить непрерывность бизнес-процессов, необходимо использовать системы бесперебойного и гарантированного электропитания. При построении таких систем используются несколько структурных схем, которые обеспечивают защиту практически от всех видов отказа энергосетей. Это распределенная и централизованная структура, двухуровневая система, а также функциональное разделение систем бесперебойного электропитания. К сожалению, ни одна из существующих схем не позволяет полностью исключить влияние «человеческого фактора», что необходимо учитывать при построении системы электропитания особой надежности.
В импульсных преобразователях, работающих от сети переменного тока, необходимо использовать трансформаторы для гальванической развязки нагрузки от сети. В ряде случаев такая развязка необходима для обеспечения электробезопасности. Импульсные преобразователи с гальванической развязкой имеют ряд особенностей:
1) Включение в схему трансформатора дает возможность получения
высокого коэффициента преобразования.
2) Появляется возможность получения нескольких выходных напряжений разного уровня и разной полярности.
Преобразователи с гальванической развязкой можно разделить на однотактные и двухтактные. В однотактных преобразователях энергия передается на выход только в течение одного такта полного цикла преобразования. В двухтактных преобразователях используются обе части цикла преобразования. Если энергия передается в нагрузку при замкнутом ключе, то такой преобразователь называют прямоходовым. Если энергия передается на выход при разомкнутом ключе, то преобразователь называют обратноходовым. Недостаток преобразователей с гальванической развязкой – меньший КПД, чем у импульсных регуляторов.[1]
Рисунок 1 – Полумостовой преобразователь.
Простейшая схема прямоходового преобразователя показана на рисунке 1. Первичная цепь преобразователя содержит ключ К1, обмотку размагничивания и первичную обмотку трансформатора. Вторичная цепь образована вторичной обмоткой трансформатора, диодами VD 1 и VD 2,дросселем, и сопротивлением нагрузки.
Разработка структурной схемы устройства
Функциональная схема устройства приведена на рисунке 2
В – выпрямитель,
Ф – фильтр,
П – преобразователь,
ДТ – датчик тока,
ДН – датчик напряжения,
СУ – система управления
АБ – аккумуляторная батарея,
Рисунок 2– Функциональная схема устройства.
Принцип работы заключается в следующем: Напряжения с сети 127 В 50 Гц поступает на выпрямитель В, Фильтр Ф. Далее выпрямленное напряжение поступает в преобразователь П Далее, с помощью датчика тока ДТ и датчика напряжения ДН происходит стабилизация напряжения и тока АБ.
3. Расчёт электрической принципиальной схемы и выбор компонентов
3.1 Расчёт силовой части
3.1.1 Расчёт выпрямителя
Выпрямитель выполнен по мостовой схеме:
Прямой ток диодов:
Обратное напряжение на диодах:
Выбираем диодный мост RS304 с параметрами:
Прямой ток 
Обратное напряжение пробоя 
3.1.2 Расчёт гальванической развязки
Для изготовления гальванической развязки используется ферритовый сердечник EFD35 с параметрами[4]:
Коэффициент трансформации[2]:
Количество энергии для поддержания постоянной мощности:
Время открытого и закрытого состояния ключей:
Индуктивность первичной обмотки:
Ток первичной обмотки:
Индуктивность вторичной обмотки:
Ток вторичной обмотки:
Трансформатор выполняется на феррите EFD39.
Величина индуктивности на виток:
Где 
– величина индуктивности на виток[4]
– начальная магнитная проницаемость сердечника,
– величина зазора в сердечнике,
Число витков первичной и вторичной обмоток трансформатора:
Число витков для питания контроллера:
3.1.3 Расчёт выходного фильтра.
Согласно ТЗ, пульсации выходного тока дросселя не должны превышать 30мА.
Индуктивность дросселя:
Выберем дроссель Д69 5 мГн 5,6 А
