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 А
(обязательное)
Расширенное техническое задание
1 Наименование изделия.
Мощное твёрдотельное реле (далее – микросхема).
2 Назначение и область
Микросхема предназначена для коммутации нагрузки и используется в качестве замены электромагнитных реле, а так же применения в телекоммуникационной технике или в качестве аналоговых мультиплексоров.
3 Состав микросхемы и
Конструктивно микросхема должна состоять из одиночного блока, габаритный размер которого не должен превышать 13×13 мм.
Масса микросхемы – не более 15 г.
4 Показатели назначения
Микросхема должна принимать электрические сигналы, несущие информацию о коммутации нагрузки. Электрические сигналы формируются схемой контроля (управления). Изделие должно коммутировать напряжение, поступающее на нагрузку, обеспечивать надёжную работу коммутации нагрузки.
4.1 Требуемые технические
4.1.1 Количество каналов – 1.
Микросхема выполняется в 4-выводных металлостеклянных корпусах типа МСШ4-03.
Микросхема должна коммутировать нагрузку при подаче на вход электрического сигнала.
4.1.2 Требуемые электрические
Электрические параметры микросхемы представлены в таблице А.1.
Таблица А.1 – Электрические параметры микросхемы
Наименование параметра |
Обозн. |
Ед. изм. |
мин. |
макс. | ||
Входное напряжение во включённом состоянии |
Uвх.1 |
В |
1,0 |
1,5 | ||
Входное напряжение в выключенном состоянии |
Uвх.0 |
В |
-3,5 |
0,8 | ||
Выходное сопротивление в открытом
состоянии |
Схема включения для переменного напряжения |
Rотк |
Ом |
— |
2,0 | |
Схема включения для постоянного напряжения |
— |
1,0 | ||||
Ток утечки на выходе в закрытом состоянии |
Iут |
мкА |
— |
1,0 | ||
Напряжение изоляции |
Uиз |
В |
500 |
— | ||
Время включения |
tвкл |
мc |
— |
5,0 | ||
Время выключения |
tвык |
мc |
— |
2,0 | ||
Входной импульсный ток во включённом состоянии |
Iимп |
мА |
— |
100 | ||
Напряжение коммутации |
Схема включения для переменного напряжения |
Uком |
В |
-60 |
60 | |
Схема включения для постоянного напряжения |
В |
0 |
60 | |||
Выходной импульсный ток |
Схема включения для переменного напряжения |
Uвых.имп |
В |
-1,5 |
1,5 | |
Схема включения для постоянного напряжения |
В |
— |
1,5 |
5 Требования к надёжности.
Средняя наработка на отказ должна составлять не менее – 50000 ч.
Гамма-процентная наработка до отказа (Тγ) изделия при γ = 95 % должна быть не менее 100000 ч в пределах срока службы (Тсл ) 25 лет.
Критерием отказа является несоответствие нормам хотя бы одного из параметров-критериев годности, установленных для испытаний на безотказность.
6 Требования технологичности.
Тип производства – серийное.
Конструкция изделия должна быть технологичной в соответствии с правилами обеспечения технологичности по ГОСТ 14.201-83.
В процессе разработки технологического процесса изготовления изделия следует ориентироваться на производственную базу ОАО «Протон».
7 Требования безопасности.
Конструкция должна просматривать работу без применения специальных мер безопасности.
8 Условия эксплуатации.
Диапазон воздействующих температур – минус 60 … +125 °С.
Предельная температура
Относительная влажность – 90% при температуре +25 °С.
Удары длительностью 5 мс ускорением до 150g.
Вибрации в диапазоне частот 1 … 5000 Гц ускорением до 40 g.
9 Требования к организационно-
В процессе проектирования микросхемы необходимо провести расчёты себестоимости изделия и затрат на технологическую подготовку производства.
10 Требования к разделу «
В процессе разработки технологического процесса сборки микросхемы определить вредные и опасные факторы производства, произвести расчёт требуемой освещённости рабочего места монтажника.
Руководитель _______________
«____» ___________ 2006г.
Студент _______________
Информация о работе Электромеханические и твердотельные реле