Реферати українською » Коммуникации и связь » Імпульсний блок живлення на базі БП ПК


Реферат Імпульсний блок живлення на базі БП ПК

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Тема «>Импульсний блок харчування з урахуваннямБП ПК»

 


 

Зміст

 

Запровадження

1. Конструктивні особливості типових елементів схеми

1.1РезисториСП3-38 (>R14,R1)

1.2РезисториСП3-9А (>R3,R4,R6,R8,R9,R10,R11-R14)

1.3РезисториМЛТ 0.125 (>R2,R5,R7,R15-R16)

1.4КонденсаториКМ-5(C1,C4-C8,C12)

1.5КонденсаториК50-35 (>C2,C3)

1.6ДиодиД9А (>VD1)

1.7ДиодиКД106А (>VD2)

1.8СтабилитрониКС147А (>VD3)

1.9ИндикаториАЛС324Б (>HG1,HG2)

1.9.1ИндикаториАЛС321Б (>HG3)

1.9.2ИндикаториАЛС333Б (>HG4)

1.9.3 Операційний підсилювачКР140УД608 (>DA1)

1.9.4СветодиодАЛ307БМ (>HL1)

1.9.5Аналого-цифровой перетворювачКР572ПВ2А

2. Визначення вимог до друкованої платі

2.1 Вимоги до формуванню висновків,лужению і пайку

3. Розрахунковий розділ

3.1 Розрахунок і конструктивних параметрів елементів друкованої плати

3.1.1 Розрахунок електричних параметрів друкованих провідників

3.2 Розрахунок надійності

4. Технологічний розділ

4.1 Технологія поверхового монтажу

Укладання

Список літератури


Запровадження

Пропоноване пристрій крім непоганих технічних характеристик, привабливо тим, що з його основу взятий імпульсний блок харчування котрий відслужив свій термінIBM-совместимого самого персонального комп'ютера. У цьому зайвими у придбанні багатьох специфічних радіоелементів, виготовленні імпульсних трансформаторів ідросселей.

Змальовуваний блок дозволяє живитистабилизированним напругоюрадиолюбительские конструкції і заряджати стабільним струмом різні акумуляторні батареї.

Основні технічні характеристики:

>Входное напруга - 220 УВиходноестабилизированное напруга, 5 – 15 У; Напруга пульсацій при струмі –5А , трохи більше 25мВ;.

Блок харчування оснащений цифровий шкалою для індикації вихідного напруження і струму навантаження, має регулятори вихідного напруги для грубу неуважність і точної установки, регулятор обмеження вихідного струму, індикатор максимального струму, запобіжник за захистом вихідних ланцюгів у разі неправильної полярності включеннязаряжаемого акумулятора.


1. Конструктивні особливості типових елементів схеми

1.1РезисториСП3-38 (R14, R1)

Мал.1

Тип корпусу представлений малюнку 1.Резисториподстроечние, одинарні оборотні з круговим переміщенням рухомий системи, призначені до роботи на електричних ланцюгах постійного, перемінного й імпульсного струму.

Розміри:H=9.5;L=12;h=4;l=2.5

1.2РезисториСП3-9А (R3, R4, R6, R8, R9, R10, R11-R14)

Рис.2

Тип корпусу представлений малюнку 2

>Резистори регулювальні циліндричні одинарніоднооборотние з круговим переміщенням рухомий системи, призначені до роботи на електричних ланцюгах постійного, перемінного й імпульсного струму.

Розміри:L=16


1.3РезисториМЛТ 0.125 (R2, R5, R7, R15-R16)

>Рис.3

Тип корпусу представлений рис.3

>Резистори зметаллоелектрическим проводять шаром призначені до роботи на ланцюгах постійного, перемінного й імпульсного струму як елементи навісного монтажу.РезисториМЛТ ставляться до неізольованим.

Розміри:D=6;L=2.2;d=0.6;

1.4КонденсаториКМ-5(З1, З4-З8, З12)

>Рис.4

Тип корпусу представлений рис. 4.

>Конденсатори низьковольтні керамічні монолітні.Предназначени до роботи на ланцюгах постійного, перемінного й імпульсного струму.

Розміри:L=13;B=13;H=3;A=7.5

1.5КонденсаториК50-35 (З2, З3)

 

>Рис.5


Тип корпусу представлений малюнку 5.

>Конденсатор високочастотнийаллюминевийоксидно-електрический .Предназначен до роботи на ланцюгах постійного, пульсуючого і імпульсного струму.

>Конденсатор випускається в циліндричних металевих корпусах з різноспрямованими висновками.

Розміри:D=30;L=70;A=12.5;a=6

1.6ДиодиД9А (>VD1)

>Рис.6

Тип корпусу представлений рис. 6

>Диоди малопотужнівипрямительние. Застосовується в транзисторної апаратурі.

Розміри:L=7.5;d=2.5;H=24

1.7ДиодиКД106А (>VD2)

>Рис.7

Тип корпусу представлений рис. 7.

>Диоди кремнієві,диффузионние. Випускаються в пластмасовому корпусі з гнучкими висновками.Предназначен до роботи на ланцюгах постійного, пульсуючого і імпульсного струму и

Розміри:L=7;d=5.0


1.8СтабилитрониКС147А (>VD3)

>Рис. 8

Тип корпусу представлений див. мал.8

>Стабилитрони кремнієвідиффузно-сплавние, малої потужності.Предназначени для стабілізації номінального напруги. Випускаються в скляному корпусі з гнучкими висновками.

Розміри:L=9;d=5

1.9ИндикаториАЛС324Б (>HG1, >HG2)

>Рис.9

Тип корпусу представлений рис. 9.

>Индикаторизнакосинтезирующие, з урахуванням сполукиарсенид—фосфид—галлий.Предназначени для візуальної індикації.Индикатори мають сім сегментів ідецимальную точку, випромінюючих світ вплив прямого струму. Різні комбінації елементів, забезпечувані зовнішньої комутацією, дозволяють відтворити цифри від 0 до 9 ідецимальную точку. Випускаються в пластмасовому корпусі.

Розміри:L=19.5;d=4.2


1.9.1ИндикаториАЛС321Б (>HG3)

 

>Рис. 10

Тип корпусу представлений рис. 10.

>Индикаторизнакосинтезирующие,фосфидогаллиевие.Предназначени для візуальної індикації.. Випускаються в пластмасовому корпусі.

Розміри:L=6;d=5.7

електричний лудіння пайка друкований

1.9.2ИндикаториАЛС333Б (>HG4)

>Рис. 11

Тип корпусу представлений рис. 11.

>Индикатори типуАЛС 333 виготовляються з арсеніду галію алюмінію.

Розміри:L=6.3;d=2.4

1.9.3 Операційний підсилювачКР140УД608 (>DA1)

>Рис.12

Тип корпусу представлений рис. 12.

Операційний підсилювач середньої точності з великим посиленням має на вході польові транзистори зp-n переходом іp-каналом.

Розміри:L=7.5;d=6.6

1.9.4СветодиодАЛ307БМ (>HL1)

 

>Рис.13

Тип корпусу представлений рис. 13.

>Диодсветоизлучающий, з розсіяним випромінюванням,епитаксиальний. Випускається в пластмасовому корпусі. Колір світінняАЛ307БМ червоний.

Розміри:L=10;d=5.3

1.9.5Аналого-цифровой перетворювачКР572ПВ2А

>Рис.14

Тип корпусу представленийрис.14

>АЦПКР572ПВ2А випускається побКО.348.432-04ТУ в пластмасовому корпусі 2123.40-2.

Розміри:d=14,L=51.5


2. Визначення вимог до друкованої платі

Плата виготовляєтьсясубтрактивним методом.

>Определим площа друкованої плати. Треба лише розрахувати суму площ всіх елементів.

Сумарна площа елементів платиравна1477 мм2. їх кількість множимо на коефіцієнт 3 й одержуємо площа друкованої плати, рівну4431мм2 .

P.S >R2,R5,R7,R15-R16=66мм

P.S >R1,R14=76мм

P.S >R3,R4,R6,R8,R9,R10,R11-R14=125мм

P.S >C9-C11=76.8мм

P.S >VD1=78,75мм

P.S >C1,C4-C8,C12=>315мм

P.S >VD2=>35мм

P.S >VD3=>45мм

P.S >HG1=>81.9мм

P.S >HG2-HG3=>30.24мм

P.S >HG4=>34.2мм

P.S SA1=>64мм

P.S >HL1=>648мм

P.S >DA1=>49.5мм

P.S >DA2=>648мм

>S=66+76+125+360+76.8+315+18.75+35+45+81.9+30.24+34.1+64+53+49.5+46.75 = 1477 мм2

>Sпп=1477*3=4431мм

>Определим лінійні розміри сторін друкованої плати. З отриманої площі, встановлюємо лінійні розміри7262 мм, відповідно до ГОСТ 10317-79 «>Плати друковані. Основні розміри». Крок координатної сітки вибираємо рівним 1,25 мм.

2.1 Вимоги до формуванню висновків,лужению і пайку

>Импульсний блок харчування збирається відповідно до складальному кресленню.

Як друкованої плати обранийстеклотекстолитфольгированний з розміром сторін7262 мм.

Вибір матеріалу та настанови влаштували у такий спосіб щоб у разі поломки був доступом до кожному елементу.

Усі елементи встановлюються вручну, причому зазор між елементами і платою може бути трохи більше1мм. Саме тому потрібно приділити велике значення формуванню іподрезке висновків, які здійснюється вручну наприклад з допомогоюкусачков чибокорезов.

При обрізування висновків потрібно враховувати що з підставу плати повинні бути щонайменше ніж у1мм, довжина ніжок повинна бути трохи більше3-4мм.

Пайка елементів слід з допомогоюспиртоканифольного флюсуПОС – 61 зі зниженою температурою плавлення.

Корпусу елементів повинні розташовуватися паралельно, чи перпендикулярно одна одній.Предпочтительное розташування елементів - пересічне.

>Навесние елементи кріпляться до друкованої платі з допомогою власних висновків. У разі потреби застосовують додатковий механічний кріплення. Установку елемента з зазором між його корпусом і платою використовують при двосторонньому монтажі; у своїй друковані провідники можуть розташовуватися під навісним елементом. Кращим методом з погляду сприйняття механічних навантажень є налаштованість елементів впритул до сплати, виконувана з допомогою власних висновків, і додаткового кріплення за корпус з допомогою дротяних скоб, які впаюються в отвори плати.

Маркуванняелектрорадиоелементов мусить бути нанесена відповідно до їх позначками в електричних принципових схемах. Дозволяється виробляти маркірування самих елементах, якщо це стимулюватиме їх роботи й не закриє маркірування виготовлювачаелектрорадиоелемента, що у будь-якому разі має бути чітко видно.

Формапаяних сполук - наскільки можна кістякова з увігнутимигалтелямиприпоя по шву і його надлишку. Вона має дозволяти візуально переглядати через тонкий шарприпоя контури які входять у з'єднання окремих монтажних елементів. Поверхнягалтелейприпоя з усього периметрупаяного шва – вігнуте, безперервна, гладка, глянсова, без темних плям і сторонніх включень.


3. Розрахунковий розділ

3.1 Розрахунок і конструктивних параметрів елементів друкованої плати

Розрахунок електричних і конструктивних параметрів включає у собі розрахунок діаметрів монтажних і перехідних отворів, контактних майданчиків, ширини друкованого провідника спади напруги на друкованому провіднику.

При компонуванні радіоелектронної апаратури потрібно враховувати вимоги оптимальних функціональних перетинів поміж модулями, їх стійкість і стабільність, вимоги міці й жорсткості,помехозащищенности і нормального теплового режиму, вимоги технологічності, ергономіки, зручності експлуатації і ремонту.

Слід також враховувати додаткових вимог: довжина друкованих провідників мусить бути мінімальна; кількість перетинань друкованих провідників має бути мінімально.

Діаметр монтажного отвори вираховується за формулою

>dвідп >dв + +2hр +буд ,

деdв - діаметр виведення елемента, мм;

- зазор між висновком і монтажним отвором, мм;

>2hр - товщинагальваническинаращенной міді, мм;

>буд - похибка діаметра отвори.

Діаметр монтажного отвори для резисторів, конденсаторів і діодів:

>dвідп. = 0,6+ 0,4 + 0,05 = 1,05 мм

Діаметр монтажного отвори для цифрових індикаторівАЛС324Б,АЛС333Б,АЛС321Б:

>dвідп. = 0,5 + 0,4 + 0,05 = 0,95 мм

Діаметр монтажного отвори для ІМСКР140УД608А,КР572ПВ2А:

>dвідп = 0, 5 + 0,5 + 0,05 = 1,05 мм

Діаметр контактної майданчики вираховується за формулою

>d>кп =dвідп +2b + з,

деdвідп – діаметр монтажного отвори;

b – мінімально необхідна радіальна ширина кільця, мм

з – технологічний коефіцієнт похибки виробництва, мм.

діаметр контактної майданчики для резисторів, конденсаторів і діодів:

>d>кп = 1.05 + 1,1 + 0,1 =2,25 мм

діаметр контактної майданчики дляАЛС324Б,АЛС333Б,АЛС321Б:

>d>кп = 0,95 + 1,1 + 0,1 = 2,15 мм

діаметр контактної майданчики для ІМСКР140УД608А,КР572ПВ2А:

>d>кп = 1,05 +1,1 + 0,1 = 2.25 мм

діаметр контактної майданчики дляКД106А

>d>кп = 0,85 + 1,1 +0,1 = 2,05 мм

Площа друкованої плати вираховується за формулою

P.S = P.S>общ * До + P.S>всп.з ,

де P.S>общ – загальна площа встановлених на платі елементів, мм;

До – коефіцієнт площі розміщення елементів;

P.S>всп.з – площа допоміжних зон.

Відповідно до розрахунковим розділом площа плати приймаємо рівної

P.S в.п. = 1477* 3 + 6 = 4437 мм2.


 

3.1.1 Розрахунок електричних параметрів друкованих провідників

>Ширина друкованого провідник вираховується за формулою:

>tI>max/(g>доп*h)

I>max=40мА

g>доп = 100А/мм

h= 35мкм

>t= 40*10-3/(100*35*10-3)= 0.2 мм

Виготовлення друкованих провідників такий ширини технологічно невиправдане, вибираємо ширину провідника 0.1 мм.

Падіння напруги вираховується за формулою:

>DU=g>доп*>r*lп

lп= 0.108 мм

Розмірr для мідних провідників отриманих методом хімічного травлення становить 0.0175Ом*мм

>U=200*0.0175*0.108=0.378 У

>Рассчитаем опір провідника:

R=

>r=0.0175Ом*мм

>l=60 мм

>t=0.2 мм

>h=0.35 мм

>R=0.0175*(60/(0.2*0.35))=1.83 мм


3.2 Розрахунок надійності

Розрахунок надійності виконується на етапі технічного проекту, коли основні схемотехнічні і конструктивні проблеми розв'язано, але є можливість змінити режим роботи елементів. Розрахунки виконуються для періоду нормальної експлуатації, коли інтенсивність відмов постійна і відмови випадкові і незалежними.

Порядок розрахунку надійності:

- елементи системи розбити на групи зинтенсивностями відмов;

- вважати число елементів у всіх групах;

- виписати з довідника значення l0і;

- визначити коефіцієнти режимів залежно від коефіцієнтів навантаження і температури;

- розрахувати значення lЕгеі з урахуванням коефіцієнтів;

- розрахувати значення lЕгеі • Nі;

- розрахувати інтенсивність відмов всієї системи lЗ;

- розрахувати середню напрацювання до першої відмовиtcp;

- розрахувати ймовірність безвідмовної роботиP(t);

- побудувати графік ймовірності безвідмовної роботи. Розрахунок інтенсивності відмови кожної групиЭРЭ виробляємо за такою формулою

lЕге=l0*>Ке*Кр

де l0 - інтенсивність відмов групиЭРЭ не враховуючи коефіцієнтів;Ке — коефіцієнт експлуатації;Кр - коефіцієнт режиму.

Розрахунок інтенсивності відмови кожної групи ІМС виробляємо за такою формулою:


lЕге=l0*>Ке*Ксл

де l0 - інтенсивність відмов групи ІМС не враховуючи коефіцієнтів;

Дое - коефіцієнт експлуатації;

Досл- коефіцієнт режиму. Розрахунок інтенсивності відмов всієї системи виробляємо за такою формулою:

де lеі- інтенсивність відмов групи з урахуванням коефіцієнтів;

>Ni – кількість елементів групи. Розрахунок середньої напрацювання до першої відмови проводимо за такою формулою:

>tcp= l /l*c.

Позначення елементів Найменування елементів Паля.Ni

l0*106 >1/ч

Режими роботи

lе 106 >1/ч

lеіNi 106 >1/ч

>t°C

Дозв

Дое

Дор

Досл

>R1,R14 >СП3-38 2 3.0 30 0.6 3.42 0.29 - 1.54 3.08
>R3,R4,R6,R8-R10,R11-R14 >СП3-9А 10 1.5 30 0.6 3.42 0.9 - 4.42 14.2
>C1,C4-C8,C12 >КМ-5 7 0.8 30 0.6 3.42 0.1 - 0.42 2.94
>R2,R5,R7,R15-R16 >МЛТ 0.125 5 0.1 30 0.6 3.42 0.39 - 1.37 6.85
>C2,C3 >К50-35 2 2.4 30 0.6 3.42 0.48 - 2.79 5.58
>VD1 >Д9А 1 0.4 30 0.6 3.42 0.35 - 1.33 1.33
>VD2 >КД106А 1 2.5 30 0.6 3.42 0.6 - 3.55 9.55
>VD3 >КС147А 1 6.0 30 0.6 3.42 0.55 - 5.18 5.18
>DA1 >КР140УД608 1 0.6 30 0.6 3.42 - 1.56 1.85 1.85
Пайка 66 0.01

Розрахунки:

>Kl1=1.37

>Kl2=2.5

>Kl3=1.0

Kе=3.423

lз=3.08+14.2+2.94+6.85+5.58+1.33+3.55+5.18=44.56*10-6

>tпорівн =1/lз = 1/44.56*10-6 = 22441.65 годин

>t 0 5000 10000 15000 20000 22441.65
>P(t) 1 0.8 0.64 0.51 0.41 0.36

 

4. Технологічний розділ

 

4.1 Технологія поверхового монтажу

Розвиткоммонтажно-сборочних робіт на ПП є перехід від монтажу компонентів з висновками в отвори до поверхневому монтажу без вивідних компонентів вмикрокорпусах чи компонентів зпланарними висновками. Його переваги проти традиційним методом зводяться до наступним:

- зниження витрат за виготовлення ПП через усунення операцій свердління монтажних отворів, їх очищення, металізації і функцію контролю;

- виняток таких підготовчих операцій при складанні, як випрямлення, формування висновків;

- підвищення надійностімежсоединений;

Впровадження поверхового монтажу пов'язані з перекладом всієї елементної бази нового вид виконання, підвищенням вимог до ПП, розробкою нових ТП і створення необхідної кількості продуктивного устаткування.

>Групповие методи складання і монтажу (пайка зануренням).

>Групповие методи складання і монтажу розробляються для певної сукупності складальних одиниць, мають однакові умови складання, число точок кріплення і що характеризуються спільністю застосовуваних засобів механізації і автоматизації. Розробка групового ТП переважно зводиться до груповийтехологической оснастки, створеннюналадок кожному за вироби, входить у класифікаційну групу, і встановленню оптимальної послідовності запуску партій на складання.

>Групповие методи складання і монтажу найефективніші за умовмелкосерийного і одиничного виробництва. Вони дозволяють скоротити кількість розроблюваних процесів, впровадити високопродуктивну автоматизовану технологічне оснащення й устаткування, сконцентрувати технологічно однорідні праці та застосувати групові проточнімногопредметние лінії складання.

>Пайкой називається процес сполуки металів твердому стані шляхом введення в зазор розплавленогоприпоя, взаємодіє із головною металом і утворить рідку металеву прошарок, кристалізація якої призводить до утворенняпаяного шва.Паяние електричні сполуки широко застосовують під час монтажу електронної апаратури через низького і стабільного електричного опору, універсальності, простоти автоматизації, контролю та ремонту. Однак цьому методу властиві й істотними недоліками: високу вартість використовуваних кольорових металів і флюсів, тривале вплив високих температур, корозійна активність залишків флюсів, виділення шкідливі речовини. Однією з поширених методів груповий пайки є пайка зануренням. З використанням цього виду пайки елементи на 2…4 секунди занурюються у розплавленийприпой на глибину 0,4…0,6 її товщини, що зумовлюєкапиллярному перебігуприпоя і заповнення їм монтажних отворів. Одночасне вплив температури протягом усього поверхню плати призводить до її перегріву ітермоудару. Це призводить підвищенукоробление ПП, що обмежує їх максимальна величина 150 мм з співвідношенням сторін 1 : 2. щоб обмежити зону діїприпоя на плату з монтажній боку завдають спеціальну захисну маску, у якій передбачена отвори під контактні майданчики. З цією ж метою температуру пайки вибирають дешевше, що також зменшує втратиприпоя у процесі окислення. Продукти окислення нагромаджуються лежить на поверхні, і для кожної пайки їх видаляють металевим шкребком.

Найбільш досконалим способом реалізації пайки зануренням є пайка простяганням, коли він ПП входить у власник з точки майже п'ять°, поринає у ванну і протягається по дзеркалаприпоя. Попереду власника є закріплений шкребок, який очищає поверхню дзеркала. Створюються сприятливі умови видалення флюсу і надлишківприпоя. Час пайки простяганням збільшується до 10

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація