Розробка електричної принципової схеми

Визначимо ємність конденсатора С1.

 

Визначаємо індуктивність котушки L1 трансформатора на   ТV1, знаючи що елементи С1 і L4 повинні бути  настроєні на частоту 15 кГц.

 

 

 

Зі сторони генератора на вхід фільтра поступає висока частота  генерування, рівна середній частоті  генерування – 40 кГц. Опір конденсатора на цій частоті повинен бути якомога меншим і не повинен бути більшим від 1 см.

Визначимо величину конденсаторів  С2 і С3.

 

 

 

Ємність цих конденсаторів  можна вибрати дещо більшою. Це ще зменшить їх опір на частоті 40 кГц, що зменшить рівень високочастотних шумів в мережі. Задаємось величиною ємності: конденсаторів С2 і С3 рівною 4700 пФ .

Для розрахунку елементів  схеми пристрою запуску потрібно вибрати режим роботи транзистора  VТ1, на сімействі його вихідних характеристик побудувати навантажувальну пряму, вибрати на ній положення робочої токи і по її місцезнаходженню випрямити початкові параметри роботи транзистора, а потім і номінальні значення радіоелементів. Для полегшення розрахунків перемалюємо схему в більш зручному вигляді.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.3 Електрична принципова схема пристрою запуску

Побудуємо динамічну  характеристику на сімействі вихідних характеристик. Для її побудови визначимо  напругу живлення усього каскаду. Нехай   U>k = 20 В.

Для побудови динамічної характеристики потрібно мати величину струму. Ik транзистора VT1 при повністю відкритому транзисторі. Вона у відповідності з довідником  [1]  не повинна перевищувати 100мА . Виберемо величину Ік=40мА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.4 Динамічна  характеристика каскаду на транзиторі   VТ1

Координата точки Б однозначно задається величиною напруги живлення. А координата точки А однозначно задається величиною колекторного струму Ік. Очевидно, що транзистор повинен працювати в ключовому режимі.

 

 

Визначимо величину резистора R 2

 

 

Координати робочої  точки  Рв слідуючі:

 

 

Для визначення початкової величини      переносимо робочі точки в відкритому і закритому станах транзистора VT1 на вхідну характеристику.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.5 Положення  робочих точок на вхідній характеристиці транзистора   VТ1

По вхідній характеристиці  визначаємо величину вхідної напруги.

при відкритому транзисторі

 

 

Визначимо загальний  опір подільника напруги  Р3 + Р4. При цьому будемо вважати, що початковий  опір трансформатора в момент пуску рівний О. Загальний струм через подільний буде рівний.

 

Загальний опір подільника рівний:

 

Визначимо величину резистора  Р4.

 

Потужність  ,яка виділяється  на цьому резисторі рівна:

 

Вибираємо величину резистора  і тип резистора слідуючими:

 

Визначимо величину резистора  Р3

 

Потужність, яка виділяється на резисторі  Р3, рівна:

 

 

Вибираємо резистор  Р3 типу МЛТ – 0,125 – 6к1 ± 10%

 

Визначимо величину ємності  конденсатора  С4. Постійна часу заряду цього конденсатора повинна бути рівна:

 

 

 

 

 

Визначимо потужність, яка  повинна розсіюватись на транзисторах  Т3,  Т4.

 

Провідника  [1] вибираємо транзистори типу КТ–839 А, для яких

 

Підрахуємо максимальну  зворотню напругу , яка падає на діодах   VD5, VD6.

 

По величині                                                        вибираємо тип вихідних діодів.

Це будуть діоди типу КД – 202 В, для яких

 

Визначимо потужність, яка споживається блоком живлення від мережі, вважаючи що коефіцієнт корисної дії рівний 0,5.

 

Визначимо величину струму, що споживає блок живлення від мережі.

 

Вибираємо запобіжник   FU1 на струм  спрацювання, рівний 0,5 A.

 

4.  Конструктивні особливості виробу

Імпульсний блок живлення виготовлений в металевому корпусі, що виготовлений з тонкого дюралюмінію, товщиною 1,5 мм.

Габаритні розміри блоку живлення 300+ 250+200 мм. Вага – 2 кГ.

На передній стінці блоку живлення  розміщено вимикач включення мережі живлення  5А1 і гнізда вихідної напруги  ХS1. Вимикач напруги живлення підписано словами “Мережа”, “Вкл.”. А гніздо вихідної напруги підписано словами “ U вик.” “+ U вих - ”

На задній стінці блоку живлення встановлено отвір для під’єднання мережного шнура і закріплено мережний запобіжник  FU1.

У нижній і боковій стінках блоку  живлення зроблені спеціальні вентиляційні отвори для покращення конвекції  повітряних потоків, що дає можливість значно покращити охолодження транзисторів    VТ2 і   VТ3.

Блок живлення  встановлюється на 4-х декоративних ніжках, які виготовлені  з чорного ебоніту і які  відполіровані до блиcку.

Всі радіоелементи встановлені на односторонній гетинаксовій платі, товщиною не менше 1,5  мм.

Плата кріпиться до нижньої  стінки корпусу з допомогою двох пластмасових стоєк висотою 5 мм, 4-х  болтів типу М3, 4-х гаєк і шайб.

Для покращення вологостійкості  плата покрита лаком УР-231.

Всі надписи як на передній панелі, так і на задній зроблені шляхом  гравірування. Після гравірування місця, де зроблені надписи, залиті чорною маркувальною фарбою типу  МКЕЧ  і покриті лаком УР-231. Увесь  корпус помальований в голубий колір  емалевою фарбою.

Зовнішній вигляд приладу  розроблений з використанням  елементів  художнього конструювання  – нюансу, контрасту, масштабу, пропорцій, кольорового вирішення зовнішнього  вигляду. Виріб має приємний зовнішній  вигляд і легко вписується в інтер’єр робочого місця ремонтника.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА

1.   Визначення величини вимірної напруги

При визначенні величини вихідної напруги я зібрав слідуючи схему з’єднань вимірювальних приладів і блоку живлення.

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3.1 Схема з’єднань вимірювальних приладів і блоку  живлення при вимірюванні величини вихідної напруги

При вимірюванні я  використовував слідуючі вимірювальні прилади :

ТV1 - автотрансформатор ЛАТР-1А-220В 50 Гц.

          V1- вольтметр (тестер)  4317.

       Rн - опір навантаження ПЭВ-20-10 ом

          V2 - вольметр ВУ-15.

     При вимірюванні  я встановив величину опору  навантаження, яка була рівною 4 Ом. На вході з допомогою автотрансформатора  TV1 я встановив напругу, яка була рівною 220 В. З допомогою вольтметра V2 я виміряв вихідну напругу, яка була рівною 14,1 В.

 

2.   Дослідження динамічної характеристики блоку живлення

При дослідженні динамічної характеристики я використовував слідуючу схему з’єднань вимірювальних приладів і блоку живлення:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 3.2 Схема з’єднань при дослідженні динамічної характеристики

При вимірюванні я  використовував слідуючи вимірювальні прилади:

ТV1 - автотрансформатор ЛАТР-1А-220В 50 Гц;

V1   - вольтметр (тестер)   Ц-4317;

А1 - амперметр Э-59;

       Rн - опір навантаження ПЭВ-20-10 ом;

V2 - вольметр ВУ-15.

При вимірюванні з  допомогою автотрансформатора я  підтримував напругу на вході, рівною 220 В. Змінюючи з допомогою резистора  Р н величину вихідного струму я вимірював вихідну напругу. Дані вимірювань заніс в таблицю.

Таблиця 3.3 Дослідження  динамічної характеристики блоку живлення

Ін (а)	1,4а	1,8а	2	2,2	2,4	2,6	2,8	3	3,2	3,4
U вих (в)	14,2	14,2	14,2	14,2	14,1	14,1	14,1	14,1	14	13,8

 

По даних вимірювань я побудував динамічну характеристику U вих =

 

При

 

 

 

 

 

Рисунок 3.4  Динамічна  характеристика блоку живлення

 

3.   Дослідження вихідної потужності і потужності споживання я використовував слідуючи схему з’єднань вимірювальних приладів і блоку живлення 

 

 

 

 

 

Рисунок 3.5 Схема з’єднань вимірювальних приладів і блоку живлення при вимірюванні вихідної потужності i потужності cпоживання

При вимірюванні я  використовував слідуючи вимірювальні прилади:

Т 1 - автотрансформатор  ЛАТР-1А-220В 50 Гц;

V1- вольтметр (тестер)   Ц-4317;

А1 – амперметр Э-59;

А2 –ампереметр  Э-59;

       Rм - опір навантаження ПЭВ-20-10 ом;

V2– вольметр ВУ-15.

При вимірюванні я  з допомогою опору навантаження Rм встановив напругу на виході, рівну 14,1 В і струм в навантаженні, рівни ЗА. При цьому напругу на вході я підтримував рівною 220 В. Після цього я виміряв вхідний струм блоку живлення. Він був рівний 0,42а. Підрахуємо вихідну потужність блоку живлення:

 

Підрахуємо потужність споживання блоку живлення від мережі.

 

Підрахуємо коефіцієнт корисної дії блоку живлення:

 

 

 

 

 

 

4. ОРГАНІЗАЦІЯ ВИРОБНИЦТВА
1.   Підготовка виробництва виробу 

Підготовка  виробництва сучасних електронних  виробів є досить важкою і багатогранною задачею. Виробництво в сучасних умовах далеко відійшло від індивідуального виробника і стало суспільним явищем.

При підготовці виробництва в сучасних умовах доводиться враховувати дуже багато як зовнішніх так і внутрішніх факторів, що діють як в межах даного підприємства, так і за його межами.

Підготовка  виробництва будь-якого виробу починається  з прийняття рішення адміністрацією підприємства про початок підготовки виробництва. Після цього по підприємству складаються заходи про впровадження виробу в виробництво, вони узгоджуються з усіма задіяними в виробництві службами і затверджуються наказом по підприємству. Підготовка виробництва виробу ведеться всіма задіяними службами паралельно, призначаються контрольні терміни, по закінченню яких задіяні служби повинні прозвітуватись про виконану роботу.

Адміністрацією назначаються контрольні терміни по закінченню яких задіяні в підготовці виробництва служби повинні прозвітуватись про виконану роботу.

Розглянемо, які вихідні дані потрібно мати, щоб почати підготовку виробництва виробу.

Перш за все  потрібно знати, з якого часу повинно  початись виробництво даного виробу, В основному саме це і другий важливий фактор - в якій кількості планується виготовлення даних виробів - визначають хід підготовки виробництва. Крім цих двох важливих факторів потрібно врахувати ще такі фактори:

1) наявність виробничих площ;

2) наявність робочої сили;

3) можливість придбання комплектуючих виробів;

4. можливість придбання матеріалів;

 

 

 

 

5) технічна підготовка кадрів;

6) наявність стандартного і нестандартного обладнання;

7) можливість проектування і виготовлення обладнання;

8) наявність попиту на виріб;

9) наявність вільних коштів.

Важливу роль при підготовці виробництва несуть відділи головного конструктора і головного технолога.

До задач  відділу головного конструктора відносять слідуючі:

1) конструкторська ревізія виробу;

2) виготовлення і розмноження конструкторської документації;

3) затвердження і реєстрація технічних вимог на виріб;

4) складання переліку стандартного обладнання і нестандартного 
обладнання;

5) проектування і виготовлення нестандартного обладнання;

6) складання відомості покупних виробів;

7) складання відомостей специфікацій на виріб;

8) участь у виготовленні дослідної партії виробів;