Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Мая 2013 в 14:23, дипломная работа
Таким образом, несмотря на продолжающиеся дискуссии о перспективах развития коммутационной и релейной техники, твердотельные реле имеют неоспоримые преимущества перед электромагнитными, обуславливающие расширение областей применения данных реле, и, в частности, широкое внедрение твердотельных реле в аппаратуру и устройства специального применения.
Содержание
Введение 7
1 Общая часть. Обзор состояния технического уровня мощных твердотельных реле
1.1 Анализ областей применения электромеханических и
твердотельных реле 9
1.2 Классификация твердотельных реле
1.2.1 Классификация ТТР по областям применения 11
1.2.2 Функциональная классификация 15
1.2.2.1 Реле переменного тока 16
1.2.2.2 Реле постоянного тока 23
1.3 Функциональные элементы твердотельных реле 28
1.3.1 Области преимущественного использования МОП МТ 29
1.3.2 Области преимущественного использования БМТ 30
1.3.3 Области преимущественного использования БТИЗ 32
1.4 Тепловые режимы твердотельных реле 34
2 Специальная часть. Конструктивно-технологические
особенности проектируемого изделия
2.1 Анализ технических требований 41
2.1.1 Конструктивные особенности реле 43
2.1.2 Электрические параметры реле 44
2.1.3 Стойкость реле к внешним воздействующим факторам 46
2.1.4 Надежность реле 46
2.2 Реализация конструкции изделия 47
2.2.1 Корпусное исполнение реле 47
2.2.2 Монтажная плата реле
2.2.2.1 Керамическая подложка 49
2.2.2.2 Проводящие пасты 52
2.2.2.3 Технические требования к монтажной плате 56
2.2.2.4 Монтаж компонентов на плату 57
2.2.3 Конструкция мощного твердотельного реле 60
2.3 Анализ параметров конструкции реле
2.3.1 Исследование опытных образцов реле 62
2.3.2 Методические указания по определению параметров
мощных реле 66
2.3.2.1 Контроль параметров реле в открытом состоянии 67
2.3.2.2 Контроль параметров реле в закрытом состоянии 71
2.3.2.3 Контроль параметров изоляции 73
2.3.2.4 Контроль динамических параметров 73
3 Расчетная часть. Расчет тепловых характеристик,
расчет надежности
3.1 Анализ и расчет тепловых характеристик
твердотельных реле 74
3.2 Расчет надежности твердотельного реле 84
4 Технологический раздел
4.1 Разработка технологической схемы сборки мощного
твёрдотельного реле 88
4.1.1 Анализ технологичности конструкции при сборке 88
4.1.2 Определение организационной формы сборки
мощного твердотельного реле 92
4.1.3 Поузловая сборка мощного твердотельного реле
4.1.3.1 Общие требования к сборке мощного
твердотельного реле 93
4.1.3.2 Разработка технологической схемы сборки
мощного твердотельного реле 94
4.2 Разработка техпроцесса изготовления ДМОП-транзистора 97
5 Организационно-экономический раздел
5.1 Общие сведения о разрабатываемом изделии 106
5.2 Конструкторская подготовка производства 107
5.2.1 Затраты времени на разработку технического задания 107
5.2.2 Затраты времени на разработку конструкторской
документации на стадии «Эскизный проект» 107
5.2.3 Затраты времени на разработку конструкторской
документации на стадии «Технический проект» 108
5.2.4 Затраты времени на разработку конструкторской документации
на стадии «Рабочая конструкторская документация» 110
5.2.5 Определение трудоемкости изготовления опытного
образца 112
5.3 Технологическая подготовка производства
5.3.1 Содержание и этапы технологической подготовки
производства 113
5.3.2 Расчет трудоемкости и объема работ технологической подготовки производства 113
5.3.3 Определение трудоемкости проектирования и изготовления технологической оснастки, инструмента, приспособлений 113
5.4 Трудоемкость технической подготовки производства 114
5.5 Расчет затрат на всех стадиях жизненного цикла изделия
5.5.1 Смета затрат на техническую подготовку производства 115
5.5.2 Расчет себестоимости и цены нового изделия 121
5.5.3 Построение графика безубыточности производства
изделия 124
5.6 Финансовые результаты хозяйственной деятельности 126
5.7 Определение интегрального показателя конкурентоспособности проектируемого изделия 128
5.8 Технико-экономические показатели проекта 133
6 Безопасность жизнедеятельности
6.1 Анализ потенциальных опасностей при производстве реле 135
6.2 Анализ вредных и опасных факторов при эксплуатации
изделия 137
6.3 Расчет системы освещения 137
6.4 Охрана окружающей среды 141
6.5 Обеспечение безопасности жизнедеятельности в ЧС. Пожарная
безопасность 144
Заключение 148
Список использованных источников 149
Приложение А 158
Приложение Б 161
Приложение Б
(обязательное)
Карта технического уровня изделия
1 Определение технического уровня изделия
Таблица Б.1
Подгруппа показателей технического уровня |
Наименование и (или) обозначение показателей технического уровня |
Значения показателей технического уровня |
Относительное отклонение i-го показателя от соответствующего базового показателя |
Значение комплексного показателя технического уровня | ||||
Разрабатываемая ИС |
К293КП11АП |
К249КП5Р |
CD00CFY |
HSSR-7111 | ||||
Показатели функционирования |
1 Максимальный допустимый входной ток, мА |
25 |
20 |
25 |
15 |
20 |
q1 = 0,20 |
K1 = 1+(0,20-0,33-0,38+ +0,90+0,90-0,67)/6 = 0,98 |
2 Максимальное допустимое коммутируемое напряжение, В |
60 |
60 |
60 |
60 |
90 |
q2 = -0,33 | ||
3 Максимально допустимый коммутируемый ток, А |
1,0 |
2,0 |
1,0 |
2,0 |
1,6 |
q3= -0,38 | ||
4 Ток утечки на выходе, мкА |
1,0 |
10,0 |
1,0 |
40 |
10 |
q4 = 0,90 | ||
5 Время включения, мс |
5,0 |
20 |
5,0 |
1,5 |
6,0 |
q5 = 0,17 | ||
6 Напряжение изоляции, В |
500 |
1500 |
500 |
1000 |
1500 |
q6 = -0,67 | ||
Объемно-весовые показатели |
Тип корпуса |
Метало-стеклянный корпус МСШ4-03 |
Пластмассовый SIP12 |
Металлокерамический DIP8 |
Металлокерамический DIP8 |
Металлокерамический DIP8 |
q = 0 |
K2 = 1 |
Показатели устойчивости к внешним воздействиям |
1.Повышенная рабочая температура среды, 0С |
125 |
85 |
125 |
105 |
125 |
q1 = 0,00 |
K3 = 1+(0,00+0,08+0,00)/3 = 1,03 |
2.Пониженная рабочая температура среды, 0С |
-60 |
-45 |
-60 |
-55 |
-55 |
q2 = 0,08 | ||
3. Стойкость к СВВ факторам |
да |
нет |
нет |
да |
да |
q3 = 0,00 | ||
Показатели надежности |
Минимальная наработка на отказ, час |
50000 |
Не приводится |
25000 |
Не приводится |
Не приводится |
2 Обоснование выбора лучшего аналога
Таблица Б.2
|
Общие сведения | ||||||
Тип изделия |
Назначение, область применения |
Фирма (предприятие-разработчик) |
Страна разработчик |
Год разработки |
Степень освоения |
Источник информации | |
Оцениваемое изделие |
Мощное твёрдотельное реле |
Спецтехника |
ОГТУ |
Россия |
2006 |
ОКР |
ТЗ |
Отечественные аналоги |
К293КП11АП |
Общего применения |
ОАО "Протон" |
Россия |
1998 |
серия |
Каталог ОАО «Протон» |
К249КП5Р |
ОАО "Протон" |
Россия |
2000 |
серия |
Каталог ОАО «Протон» | ||
Зарубежные аналоги |
CD00CFY |
Спецтехника |
ф. Teledyne |
США |
1996 |
серия |
www.teledynerelays.com |
HSSR-7111 |
ф. Hewlett-Packard |
США |
1995 |
серия |
Hewlett-Packard Isolation and Control Components Designer's Catalog 1996г. |
3 Определение лучшего аналога
Таблица Б.3
№ подгруппы |
1 |
2 |
3 | ||||||||
Аналог |
Показатели |
q1 |
q2 |
q3 |
q4 |
q5 |
q6 |
q1 |
q1 |
q2 |
q3 |
К293КП11АП |
qi |
-0,20 |
-0,33 |
0,00 |
-0,90 |
-0,93 |
0,00 |
-1,00 |
-0,32 |
-0,25 |
-1,00 |
ki |
0,61 |
0,00 |
0,48 | ||||||||
Q |
0,35 | ||||||||||
К249КП5Р |
qi |
0,00 |
-0,33 |
-0,50 |
0,00 |
-0,70 |
-0,67 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
-1,00 |
ki |
0,63 |
1,00 |
0,67 | ||||||||
Q |
0,58 | ||||||||||
CD00CFY |
qi |
-0,40 |
-0,33 |
0,00 |
-0,98 |
0,00 |
-0,33 |
0,00 |
-0,16 |
-0,08 |
0,00 |
ki |
0,66 |
1,00 |
0,92 | ||||||||
Q |
0,62 | ||||||||||
HSSR-7111 |
qi |
-0,20 |
0,00 |
-0,20 |
-0,90 |
-0,75 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
-0,08 |
0,00 |
ki |
0,66 |
1,00 |
0,97 | ||||||||
Q |
0,63 |
Лучший аналог разрабатываемого прибора – гибридная микросхема HSSR-7111 ф." Hewlett-Packard ".
4 Расчет
обобщенного показателя
Обобщенный показатель технического уровня:
Q = (0,98+ 0,4´1 + 0,2´1,03) / 2 = 0,8
Категория технического уровня изделия – на уровне лучших зарубежных аналогов.
Информация о работе Электромеханические и твердотельные реле