Анализ схемы электрической принципиальной и описание принципа работы регулируемого стабилизатора напряжения с "резисторным теплоотводом". Выбор элементной базы и основных вариантов ее установки. Расчет электрических параметров печатных проводников.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

• Содержание
• Введение
• Аннотация
• Техническое задание
• 1.Техническое предложение
• 1.1 Анализ технического задания
• 1.2 Анализ схемы электрической принципиальной и описание принципа работы изделия
• 2. Техническое проектирование

2.1 Выбор элементной базы и вариантов ее установки

2.2 Выбор метода изготовления и материала печатной платы

2.3 Выбор покрытий и обеспечение влагозащиты

2.4 Выбор типа корпуса

2.5 Выбор конструкции корпуса

2.6 Проектирование функционального узла на печатной плате

2.7 Выбор и обоснование материала корпуса, технологии его изготовления

3. Расчетная часть

3.1 Определение размеров печатной платы

3.2 Определение диаметров монтажных отверстий, размеров контактных площадок

3.3 Расчет ширины проводников по постоянному току

3.4 Определение минимального расстояния для прокладки проводников.

3.5 Расчет электрических параметров печатных проводников

3.6 Расчет на вибропрочность печатной платы

3.7 Расчет на ударопрочность печатной платы

3.8 Расчет объема корпуса

3.9 Расчёт надёжности по внезапным отказам

3.10 Тепловые воздействия и расчет тепловых режимов ЭВС

Заключение

Список литературы



Введение

Регулируемый стабилизатор напряжения с «резисторным теплоотводом» - это электротехническое устройство, регулирующее напряжение в сети и сглаживающее его скачки.

Актуальность

Известно, что электрическая сеть переменного тока не выдает постоянного напряжения величиной 220 В, как этого требуют правила эксплуатации многих однофазных электрических приборов. В питающей сети часто возникают перегрузки, посадки и кратковременные повышения напряжения, которые отрицательно сказываются на работоспособности включенных в нее приборов. Для того чтобы техника работала долго и безотказно ее необходимо защитить от такого рода нештатных ситуаций.

В предлагаемом стабилизаторе напряжения часть рассеиваемой энергии отведена от регулирующих транзисторов в мощные резисторы, размещенные снаружи на задней стенке корпуса прибора. Благодаря этому удалось снизить температуру внутри корпуса и, соответственно, повысить стабильность выходного напряжения.



АННОТАЦИЯ

В рамках данного курсового проекта был разработан регулируемый стабилизатор напряжения с «резисторным теплоотводом».. Были произведены необходимые инженерные расчеты. Основанием для разработки является задание на курсовой проект. Пояснительная записка включает стр., таблиц , приложений, список использованной литературы.

ANNOTATION

As part of thecourse projectwas designedwithadjustablevoltage regulator'resistor heat sink".Have been madenecessary engineeringcalculations.The basisfor the development ofaspecification fora course project.Explanatory note:includespages ,spreadsheets, applications, list of references.



ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Настоящее техническое задание распространяется на разработку и испытание регулируемого стабилизатора напряжения с «резисторным теплоотводом» КНФУ ХХХХХХ.001 код изделия 112 УХЛ 4.

Основание для разработки

Устройство КНФУ ХХХХХХ.001 разрабатывают на основании задания на курсовой проект по дисциплине «Основы проектирования электронных средств». Тема - «Регулируемый стабилизатор напряжения с «резисторным теплоотводом».

Состав изделия

В состав изделия входят:22 резистора; 2 конденсатора; 5 транзисторов; 2 диодные сборки; 6 диодов и 2 микросхемы.

Технические параметры

Напряжение питания, В 30(±10%)

Потребляемая мощность не более, Вт 0,5

Требования к надежности

Общие требования к надежности по ГОСТ 23359-82.

Конструктивные требования

Основные конструктивные требования по ГОСТ 14.201-83 и ГОСТ 14.205-83.

Основные требования к материалам и покрытиям несущих конструкций устройств “Материал и покрытия” по ОСТ 4.029.091-81.

Требования технической эстетики по ОСТ 4Г0.11218.

Требование эргономики по ОСТ 4Г0.10236.

Тип аппаратуры - стационарная.

Условия эксплуатации

Устройство должно соответствовать категории размещения УХЛ 4 по ГОСТ 15150 - 69

диапазон рабочих температур, С +1…+35

средняя температура, С +20

относительная влажность воздуха

при температуре 15 С 80%

атмосферное давление, кПа 86,6…106,7

Механические воздействия должны соответствовать ГОСТ 25467-82. Группа исполнения изделия к механическим факторам - М1.

диапазон синусоидальных вибраций, Гц 1…35

амплитуда ускорения синусоидальных вибраций, м/с² 5

пиковое ударное ускорение, не более, м/с² (g) 50

Требования безопасности

Основные требования к безопасности в соответствии с требованиями ПУЭ «Правила устройств электроустановок потребителей», утвержденного Минэнерго ССР и введенного в действие 01.08.1984.

Основные требования к безопасности при эксплуатации «Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителем», утвержденного Госэнергонадзором 10.12.1972.

Требование к упаковке, маркировке, транспортированию и хранению

Транспортная упаковка и условия хранения должны обеспечивать сохранность изделия при транспортировке и хранении, и выполняться по соответствующим стандартам, отраслевым нормам и инструкциям.

Экономические показатели

Масштабность выпуска соответствует установочной серии (100 шт.).

Порядок испытаний

Испытания производить на предприятии изготовителе путём проверки на предмет соответствия технических показателей устройства, в соответствии с ГОСТ 16.962-79 «Изделия электронной техники. Механические, климатические воздействия. Требования и методы испытаний».



1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ

1.1 Анализ технического задания

Первый элемент обозначения указывает на тип аппаратуры. В данном случае цифра 1 означает, что аппаратура является стационарной.

Второй элемент обозначения указывает на конструктивное исполнение. Цифра 1 означает, что составная часть блока. Не входит в конструктивы большего уровня. Поэтому не накладывается жестких требований по габаритам. Допускаются произвольные размеры корпусов.

Третий элемент обозначения определяет условия производства. В данном случае цифра 2 указывает на установочную серию с выпуском изделия в количестве 100 штук. В зависимости от объема производства изменяются и требования к автоматизации установки элементов, способам маркировки, методам изготовления, классам точности печатных плат.

Четвертый и пятый элемент, буквенный код УХЛ и цифра 4, указывают на климатическое исполнение. Буквенный код характеризует климатический район: УХЛ - умеренный и холодный. Цифра определяет категорию размещения: 4 означает размещение аппаратуры в отапливаемых помещениях с искусственным климатом.

Значения температур окружающего воздуха для данного климатического исполнения следующие:

Температура окружающего воздуха +1… +35⁰ С.

Средняя температура +20⁰ С.

Предельные рабочие температуры -1…+40⁰ С

Атмосферное давление 86,6…106,7 кПа

Относительная влажность воздухапри температуре 15⁰С- 80%

Эти параметры опять же накладывают определенные ограничения на конструкциюто, что аппаратура стационарная и используется в помещениях с искусственным климатом, не требует применения специализированной элементной базы.

1.2 Анализ схемы электрической принципиальной и описание принципа работы изделия

Узел управления устройством выполнен на микросхеме DA1. На транзисторе VT1 собран узел ограничения максимального выходного тока стабилизатора. Транзистор VT2 усиливает сигнал с выходаVz микросхемы DA1. Регулирующий узел образуют транзисторы VT3 - VT5 и резистор R18. Узел тепловой защиты регулирующих транзисторов собран на микросхеме DA2 и диодных сборках - термодатчиках VD3 и VD4.

Устройство работает так. Часть выходного напряжения стабилизатора подается через резистор R8 на инвертирующий вохд усилителя сигнала ошибки микросхемы DA1. Повышение нап...