Реферат

Реферат Детонометр разработка конструкции

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 25.11.2024





2.2. Конструктивний розрахунок друкованої плати

          2.2.1. Розраховуємо площу плати, що необхідна для розміщення елементів, для чого заповнюємо таблицю 2.3.

Таблиця 2.3

Параметри елементів плати

Найменування елемента

Кількість елементів

Дов-жина, мм

Шири-на, мм

Площа одного елемента, мм2

Площа n елементів, мм2

Діа-метр виво-ду, мм

1. Резистор ММЛТ-0,25

2. Діод КД521А

3. Діод КД521Д

4. Стабілітрон КС133А

5. Стабілітрон Д818Е

6. Діод ГД507А

7. Транзистор КТ3102Д

8. Транзистор КП303Е

9. Транзистор КТ503Б

10. Транзистор КП301В

11. Транзистор КТ361Г

12. Мікросхема К155АГ1

13. Мікросхема К140УД8А

14. Мікросхема К140УД7

15. Мікросхема К574УД1А

16. Мікросхема К140УД6

17. Резистор СП3-44А-0,25

18. Конденсатор КМ-6-1000пФ

19. Конденсатор КМ-6-1500пФ

20. Конденсатор КМ-6-0,01мкФ

21. Конденсатор КМ-6-6800пФ

22. Конденсатор КМ-6-1мкФ

23. Конденсатор КМ-6-0,1мкФ

24. Конденсатор КМ-6-0,022мкФ

25. Конденсатор КМ-6-0,068мкФ

26. Конденсатор КСО-2-1500пФ

27. Конденсатор К73-24а-0,047мкФ

28. Конденсатор К73-24а-0,1мкФ

29. Конденсатор К76п-1б-22мкФ

30. Конденсатор К73-24а-1мкФ

31. Конденсатор К50-6-16В-20мкФ

32. Конденсатор К50-6-16В-50мкФ

33. Конденсатор К73-11-820пФ

34. Конденсатор К50-6-25В-200мкФ

35. Конденсатор К50-6-25В-50мкФ

36. Стабілітрон Д814А

37. Стабілітрон Д814Б

38. Транзистор КТ815Б

39. Транзистор КТ814Б

40. Випрямний блок КЦ407А

63

4

4

1

2

7

1

1

1

2

1

1

3

2

1

1

5

1

1

1

1

2

2

1

2

2

1

1

1

1

2

1

1

3

3

2

3

2

1

1

7

15

3,8

15

15

7,5

5,84

5,84

5,2

5,84

7,2

19,5

10,4

10,4

10,4

10,4

11

9,5

12

9,5

9,5

14

12

7,5

9,5

18

11

11

48

19

7,5

10,5

13

18

14

15

15

7,8

7,8

8

3

7

1,9

7

7

3

5,84

5,84

4,2

5,84

3

6

9,5

9,5

9,5

9,5

11

6,0

6,0

6,0

6,0

6,0

6,0

6,0

6,0

11

6,3

6,3

22

9

7,5

10,5

6

18

14

7

7

2,8

2,8

7,5

21

105

7,22

105

210

22,5

34,11

34,11

21,84

34,11

21,6

117

98,8

98,8

98,8

98,8

121

57

72

57

57

84

72

45

57

198

69,3

69,3

1056

171

56,25

110,25

78

324

196

05

105

21,84

21,84

60

1323

420

28,88

105

210

157,5

34,11

34,11

21,84

68,22

21,6

117

296,4

197,6

98,8

98,8

605

57

72

57

57

168

144

45

114

396

69,3

69,3

1056

171

112,5

110,25

78

972

588

210

315

43,88

21,84

120

0,6

0,6;1

0,558

0,6;1

0,6;1

0,5

0,5

0,5

0,68

0,5

0,2

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,8

0,6

0,7

0,7

0,7

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

1

0,6

0,5

0,5

0,7

0,8

0,8

0,6;1

0,6;1

0,88

0,88

0,8

          2.2.2. Розраховуємо установчу площу елементів:

Sуст = Куст·SN = 1,5·8884,73 = 13327,1 мм2,                       (2.3)

          де Куст = 1,5 – коефіцієнт установки елементів;

          SN = 8884,73 – сумарна площа елементів (див. табл.2.3).

          2.2.3. Розраховуємо площу плати для установки елементів:

 мм2,                             (2.4)

          де Квик = 0,5 – коефіцієнт використання елементів.

          2.2.4. Розраховуємо площу, необхідну для елементів кріплення плати. Так як розмір плати великий, то вона буде кріпитися чотирма гвинтами М3, для котрих необхідних отвори діаметром 3,4 мм.

Sкріп = N·10·10 = 4·10·10 = 400 мм2,                         (2.5)

          де N = 4 – число кріпильних отворів.

2.2.5. Знайдемо площу, необхідну для розміщення під'єднувальних металізованих отворів для під'єднання до плати інших частин схеми:

Sотв = Ко·5·10 = 24·5·10 = 1200 мм2,                        (2.6)

          де Ко = 21 – кількість під'єднувальних отворів.

          2.2.6. Визначаємо загальну площу плати:

Sпл = S + Sкріп + Sотв = 26654,2 + 400 + 1200 = 28254,2 мм2,         (2.7)

          Виходячи з отриманого значення визначаємо гостовані розміри плати [12]: S = 28500 мм2 = 1503190 мм.

2.2.2. Розрахунок параметрів металізованих отворів (рис. 2.2)

          2.2.2.1. Виходячи з діаметрів виводів елементів установлюваних на платі, розраховуємо діаметри отворів, необхідні для установки елементів (для кожного виводу):

dотв = dвив + 2Мпокр + 2К,                                 (2.8)

          де Мпокр = 0,05 мм – товщина металізованого покриття;

          Ко = 0,15 мм – зазор між виводом і стінками отвору.

dотв1 = 0,2 + 2·0,05 + 2·0,15 = 0,6 мм;

dотв2 = 0,5 + 2·0,05 + 2·0,15 = 0,9 мм;

dотв3 = 0,558 + 2·0,05 + 2·0,15 = 0,958 мм;

dотв4 = 0,6 + 2·0,05 + 2·0,15 = 1 мм;

dотв5 = 0,68 + 2·0,05 + 2·0,15 = 1,08 мм;

dотв6 = 0,7 + 2·0,05 + 2·0,15 = 1,1 мм;

dотв7 = 0,8 + 2·0,05 + 2·0,15 = 1,2 мм;

dотв8 = 0,88 + 2·0,05 + 2·0,15 = 1,28 мм;

dотв9 = 1 + 2·0,05 + 2·0,15 = 1,4 мм.








Рис. 2.2
 




          2.2.2.2. Розраховуємо діаметри контактних площадок навколо металізованих отворів. Площадки виконуються у вигляді кільця:

dк.п = dотв + 2В + С,                                           (2.9)

          де В = 0,55 мм – мінімально необхідна радіальна ширина контактного кільця;

          С = 0,1 мм – технологічний коефіцієнт, що враховує похибки виробництва при суміщенні шарів.
dк.п1 = 0,6 + 2·0,55 + 0,1 = 1,8 мм;

dк.п2 = 0,9 + 2·0,55 + 0,1 = 2,1 мм;

dк.п3 = 0,658 + 2·0,55 + 0,1 = 2,158 мм;

dк.п4 = 1 + 2·0,55 + 0,1 = 2,2 мм;

dк.п5 = 1,08 + 2·0,55 + 0,1 = 2,28 мм;

dк.п6 = 1,1 + 2·0,55 + 0,1 = 2,3 мм;

dк.п7 = 1,2 + 2·0,55 + 0,1 = 2,4 мм;

dк.п8 = 1,28 + 2·0,55 + 0,1 = 2,48 мм;

dк.п9 = 1,4 + 2·0,55 + 0,1 = 2,6 мм.

          2.2.2.3. Виходячи з отриманих розмірів металізованих отворів, діаметрів виводів елементів, вибираємо технологічно обгрунтовані розміри металізованих отворів із [12] і записуємо отримані дані в таблицю 2.4.
Таблиця 2.4

Параметри металізованих отворів

Діаметр виводу, мм

Розрахункові дані

Дані для виробництва

Діаметр отвору, мм

Діаметр контактної площадки, мм

Діаметр отвору, мм

Діаметр зенковки, мм

Діаметр контактної площадки, мм

Площасріблення, мм2

Умовне позначен-ня

0,2

0,5

0,558

0,6

0,68

0,7

0,8

0,88

1

0,6

0,9

0,958

1

1,08

1,1

1,2

1,28

1,4

1,8

2,1

2,158

2,2

2,28

2,3

2,4

2,48

2,6

0,8+0,1

0,8+0,1

1,0+0,12

1,0+0,12

1,0+0,12

1,0+0,12

1,3+0,12

1,5+0,12

1,5+0,12

1,1+0,2

1,1+0,2

1,5+0,2

1,5+0,2

1,5+0,2

1,5+0,2

1,8+0,2

2,0+0,2

2,0+0,2

1,9

1,9

2,3

2,3

2,3

2,3

2,6

2,8

2,8

8,5

8,5

11,5

11,5

11,5

11,5

14,2

16

16


          2.2.3. Розрахунок ширини друкованих провідників

          2.2.3.1. Визначаємо розрахункову ширину провідників:

,                                              (2.10)

          де Imax – максимальний струм активного елемента [11];

          Iдоп = 30 А/мм2 – максимально допустима щільність струму в провіднику;

          Мпокр = 0,05 мм – товщина металізованого покриття.

 мм;

 мм;

 мм;

 мм;

 мм;

 мм;

 мм;

 мм;

 мм;

 мм;

 мм;

 мм;

 мм;

 мм.

          2.2.3.2. Вибираємо ширину провідників виходячи з розрахованих розмірів друкованих провідників і технологічно обгрунтованих розмірів для обраного методу виготовлення з [12].Отримані дані заносимо в таблицю 2.5.

Таблиця 2.5

Параметри друкованих провідників

Найменування елемента

Розрахункові дані

Дані для виробництва

струм кола, А

ширина провідни-ків, мм

ширина провідни-ків, мм

опір1м провідни-ка, Ом/м

допус-тимий струм, А

1. Діод КД521А

0,5

0,33

0,5

2,0

0,8

2. Діод КД521Д

3. Випрямний блок КЦ407А

4. Стабілітрон Д818Е

0,033

0,022

5. Діод ГД507А

0,2

0,133

6. Транзистор КТ3102Д

7. Транзистор КП303Е

0,015

0,01

8. Транзистор КП301В

9. Транзистор КТ503Б

0,35

0,233

10. Транзистор КТ361Г

0,05

0,033

11. Стабілітрон Д814А

12. Стабілітрон Д814Б

0,1

0,067

13. Стабілітрон КС133А

0,081

0,054

14. Транзистор КТ814Б

0,7

0,467

15. Транзистор КТ815Б

16. Мікросхема К140УД8А

0,005

0,0033

Продовження таблиці 2.5

Найменування елемента

Розрахункові дані

Дані для виробництва

струм кола, А

ширина провідни-ків, мм

Ширина провідни-ків, мм

опір1м провідни-ка, Ом/м

допус-тимий струм, А

17. Мікросхема К140УД7

0,0035

0,0023

0,5

2,0

0,8

18. Мікросхема К140УД6

0,004

0,0027

19. Мікросхема К574УД1А

0,01

0,0067

20. Мікросхема К155АГ1

0,02

0,013

2.2.4. Вибір відстані між друкованими провідниками

          Цю відстань вибирають по різниці потенціалів між провідниками з урахуванням електричних характеристик обраного методу виготовлення друкованих плат [12]. У даній схемі максимально можлива напруга 15 В (Umax), тому вибираємо мінімально можливу відстань між провідниками р = 0,5 мм.

          2.2.5. Розрахунок розміщення друкованих провідників

          2.2.5.1. Розраховуємо відстань, необхідну для розміщення одного, двох, трьох, чотирьох і п'яти провідників між центрами двох контактних площадок (рис. 2.3). Отримані дані заносимо в таблицю 2.6.

,                                (2.11)

          де d1, d2 – діаметри контактних площадок (див. с. 23);

          t = 0,5 – ширина друкованих провідників (див. с.24);

          n – кількість друкованих провідників;

          p = 0,5 – відстань між друкованими провідниками;

          c = 0,1 – технологічний коефіцієнт, що враховує похибки методу виготовлення.


Розміщення провідників між контактними площадками

 

Рис 2.3

 





Таблиця 2.6

Відстані між контактними площадками

Кількість провідни-ків, шт.

Діаметр контактної площадки, мм

Ширина провідника, мм

Відстань між провідни-ками, мм

Відстань між контактними площадками, мм

d1

d2

розрахун-кова

для виробниц-тва(кратна 2,5 мм)

1

1,9

1,9

0,5

0,5

3,5

5,0

2

4,5

3

5,5

7,5

4

6,5

5

7,5

1

2,3

2,3

0,5

0,5

3,9

5,0

2

4,9

3

5,9

7,5

4

6,9

5

7,9

10,0

1

2,6

2,6

0,5

0,5

4,2

5,0

2

5,2

7,5

3

6,2

4

7,2

5

8,2

10,0

1

2,8

2,8

0,5

0,5

4,4

5,0

2

5,4

7,5

3

6,4

4

7,4

5

8,4

10,0

          2.2.6. Розрахунок площі сріблення друкованої плати

          При виробництві друкованих плат для спецапаратури поверхня друкованих провідників, монтажних площадок і інших друкованих елементів сріблять для поліпшення технічних і експлуатаційних характеристик.

          2.2.6.1. Для розрахунку площі сріблення друкованих провідників заповнюємо таблицю 2.7.

Таблиця 2.7

Площа сріблення друкованих провідників

Ланцюг

Параметри провідника

Площа сріблення (S), мм2

звідки

куди

довжина, мм

ширина, мм

VT1

R3

5

0,5

2,5

R3

R4

3

1,5

R3

R5

2

1

R5

VD2

3

1,5

VD2

VD1

3

1,5

VT1

3

123

61,5

Продовження таблиці 2.6

Ланцюг

Параметри провідника

Площа сріблення (S), мм2

звідки

куди

довжина, мм

ширина, мм

13,5

VD2

3

2

0,5

1

VD10

3

12,5

6,25

R16

3

2

1

C2

VD11

3

1,5

R59

VT5

6

3

VT5

C22

20

10

VT5

4

39

19,5

R8

5

78,5

39,25

DA1

6

71

35,5

VD11

R6

18

9

VT8

7

54

27

VD23

VD4

0,5

0,25

VD18

VT6

25

12,5

C26

VT6

15

7,5

DA6

C21

16,5

8,25

DA6

R53

5

2,5

VD4

R60

0,5

0,25

DA6

R63

23

11,5

R63

R62

1

0,5

DA1

R63

22

11

DA1

R13

17

8,5

R13

R15

5,5

2,75

VD9

R15

9,5

4,75

VD9

C7

7

3,5

C7

R10

6

3

R63

R62

13

6,5

VD21

C21

11

5,5

C21

R52

5

2,5

R52

R30

4

2

R24

R25

3

1,5

R25

R22

3

1,5

R22

R27

3

1,5

R25

C12

3

1,5

R20

VT3

6

3

R23

VT3

11,5

5,75

VT3

C11

5,5

2,75

C11

C12

8

4

R20

DD1

6,5

3,25

DD1

VD8

3,5

1,75

VD8

R18

3,5

1,75

DA2

DA1

86

43

R2

R1

3

1,5

DA2

VD8

1,5

0,75

C10

R27

11

5,5

Продовження таблиці 2.6

Ланцюг

Параметри провідника

Площа сріблення (S), мм2

звідки

куди

довжина, мм

ширина, мм

13,5

R26

DA1

17,5

0,5

8,75

R5

R8

41

20,5

R6

VD11

49

24,5

DA1

R6

1,5

0,75

R17

R6

6,5

3,75

VD4

VD3

3,5

1,75

R26

R23

17

8,5

VD7

VD4

0,5

0,25

R16

VD4

7

3,5

VD6

VD4

0,5

0,25

C3

R11

3

1,5

DA2

R14

10

5

DA2

R14

17

8,5

DA2

R14

13,5

6,75

DA4

VT1

128,5

64,25

DA2

R12

4,5

2,25

R11

C6

3

1,5

C6

R9

2

1

R9

C5

3

1,5

VD1

VD2

3

1,5

VD2

C3

19

9,5

DA2

VT1

1,5

0,75

DD1

R19

5

2,5

DD1

C8

4

2

DD1

R19

3

1,5

R19

C8

4

2

C13

R29

9

4,5

R29

R31

3

1,5

R38

C18

5,5

2,75

C18

R33

8

4

DA4

R49

2

1

C19

VD14

4

2

DA3

DA4

20

10

C15

C18

14

7

C19

C14

41,5

20,75

C15

C14

16

8

VT2

R7

5,5

2,75

R7

R21

5,5

2,75

R56

R58

3

1,5

R41

R42

3

1,5

R42

R43

3

1,5

R66

R67

4

2

R64

R66

5

2,5

C16

R46

11

5,5

Продовження таблиці 2.6

Ланцюг

Параметри провідника

Площа сріблення (S), мм2

звідки

куди

довжина, мм

ширина, мм

13,5

R46

C6

23

0,5

11,5

R46

VD20

8,5

4,25

VD20

C5

6

3

C5

VD19

14

7

C5

R61

13,5

6,75

R61

VT7

5

2,5

VT7

R61

5

2,5

R61

VD20

9

4,5

R32

R45

3

1,5

C17

R46

9

4,5

DA5

R47

5

2,5

DA5

C16

27

13,5

DA5

R39

6

3

DA5

R39

20,5

10,25

DA5

R39

16

8

R40

24

104

52

R41

23

98,5

49,25

R42

22

92

46

R68

DA7

2

1

DA7

R65

41

20,5

R55

R57

11,5

5,75

R57

R65

13

6,5

DA7

R66

17

8,5

VD15

C20

4

2

C20

R55

7,5

3,75

C20

R54

9

4,5

R51

R50

1,5

0,75

R34

R33

4

2

R50

VD14

13,5

6,75

R68

R48

8

4

VD13

VD12

5,5

2,75

DA4

R31

17

8,5

DA4

C15

36

18

DA3

R68

24.5

12,25

DA3

R21

1,5

0,75

R34

C14

45

22,5

C13

DA3

22

11

VT9

VT4

19

9,5

VT4

16

52

26

R30

13

37,5

18,75

R69

12

57,5

28,75

R19

R36

73,5

36,75

R34

DA4

1,5

0,75

DA4

17

106

53

Пробовження таблиці 2.6

Ланцюг

Параметри провідника

Площа сріблення (S), мм2

звідки

куди

довжина, мм

ширина, мм

13,5

VT9

15

70

0,5

35

VT1

C3

10

5

VT1

R9

8,5

4,25

R9

R6

4

2

VD2

R4

17

8,5

R3

C1

5

2,5

VD6

VD7

7

3,5

VD4

R17

4

2

R17

VD5

8,5

4,25

R16

VD5

24

12

С4

R8

6,5

3,25

С4

C2

23,5

11,75

С2

R2

6,5

3,25

С2

DA4

9,5

4,75

R8

DA5

16

8

R43

21

60

30

VD25

VD22

19

9,5

VD22

R59

9

4,5

R59

VT5

9

4,5

VT5

C25

20

10

VD23

C26

35

17,5

VD18

C22

20

10

VD18

8

20

10

VD18

9

16,5

8,25

R69

R44

5,5

2,75

R69

C4

28

14

R60

VT6

6,5

3,25

R60

VT6

7

3,5

C23

VT6

10

5

DA6

R44

23,5

11,75

R53

C21

9

4,5

C21

VD16

17

8,5

VD16

VD12

17,5

8,75

VD16

VD17

3

1,5

DA7

VD22

39

19,5

R37

10

42,5

21,25

DA6

VD17

21

10,5

R53

VD16

15

7,5

VD17

R52

11,5

5,75

R63

VD13

0,5

0,25

C23

C27

17,5

8,75

R36

11

19

9,5

R36

C27

46

23

DA2

C6

4

2

Продовження таблиці 2.6

Ланцюг

Параметри провідника

Площа сріблення (S), мм2

звідки

куди

довжина, мм

ширина, мм

13,5

R12

C5

16

0,5

8

R26

VD10

13

6,5

R23

R24

5

2,5

VD6

VD8

61

30,5

DA2

VD1

1,5

0,75

R18

VD1

1,5

0,75

C9

VD1

12

6

R29

VD1

80

40

C9

R19

12

6

DD1

R18

14

7

DD1

DD1

1,5

0,75

DD1

DD1

1,5

0,75

DD1

VT3

10

5

C11

DA3

11,5

5,75

C11

R24

21

10,5

C12

VT2

3

1,5

VT2

R15

4

2

C12

C7

9

4,5

R44

R37

0,5

0,25

VT8

VD21

8

4

VD21

R63

3

1,5

DA1

R69

1,5

0,75

DA6

DA1

4

2

DA1

VT8

67,5

33,75

R1

R1

5

2,5

R1

C7

24

12

VD21

R1

26

23

VT8

R1

15

7,5

R1

C2

22,5

11,25

DA3

C10

44,5

22,25

DA3

R27

61

30,5

VT9

R68

4

2

VT9

R62

11,5

5,75

VT9

DA7

22

11

VT9

DA1

8,5

4,25

R29

DA4

10

5

R29

C16

32,5

16,25

DA4

R38

15

7,5

DA3

DA4

12,5

6,25

R38

DA4

7

3,5

R38

DA4

19

9,5

C13

R28

136

68

R51

VD15

3

1,5

R54

R56

8,5

4,25

Продовження таблиці 2.6

Ланцюг

Параметри провідника

Площа сріблення (S), мм2

звідки

куди

довжина, мм

ширина, мм

13,5

C19

R54

4

0,5

2

C19

R55

11

5,5

R58

C20

9

4,5

DA7

DA1

8

4

DA7

R58

27,5

13,25

R40

R41

3

1,5

DA7

R57

6,5

3,25

DA7

R64

5

2,5

R66

DA5

12

6

VT4

R48

4

2

VT4

DA7

6,5

3,25

DA7

R67

11

5,5

R48

R47

28

14

DA5

C17

11,5

5,75

VT4

DA5

13

6,5

VD17

R32

16

8

R47

R45

16,5

8,25

R36

R45

20

10

R32

DA5

21

10,5

C24

VD19

11

5,5

R46

C20

53

26,5

VD19

20

12,5

6,25

VD19

18

9

4,5

R49

19

134

67

Всього:

2408,75

          2.2.6.2. Знаходимо площу сріблення контактних площадок:

Sк.п =(n·S1,9)·2 +(n·S2,3)·2 + (n·S2,6)·2 + (n·S2,8) 2 =

= (130·8,5)·2 + (189·11,5)·2 + (23·14,2)·2 + (38·16)·2 = 8426,2 мм2,    (2.13)

          де S1,9, S2,3, S2,6, S2,8 - площа сріблення контактних площадок (див. табл. 2.4);

          n - кількість контактних площадок відповідного діаметра.

          2.2.6.3. Знаходимо загальну площу сріблення плати:

Sср.пл = Sср.пров + Sк.п = 2408,75 + 8426,2 = 10834,95 мм2,       (2.14)

          де Sср.пров = 2408,75 мм2 – загальна площа сріблення друкованих провідників (див. табл. 2.6).

2.2.4. Всі отримані дані для виробництва зводимо в таблицю 2.8.
Таблиця 2.8

Дані для виробництва друкованої плати

Площа плати, мм2

Довжи-на плати, мм

Ширина платимм

Діа-метр виво-дів, мм

Кіль-кість виво-дів, шт.

Діа-метр металі-зова-них отворівмм

Діа-метр кон-такт-них площа-док, мм

Умовне поз-начення

Ши-рина про-від-ників, мм

Від-стань між про-відни-ками, мм

Площа сріблен-ня, мм2

28500

150

190

0,20

3

0,8+0,1

1,9



0,5

0,5

10834,95

0,50

114

0,8+0,1

1,9



0,558

8

1,0+0,12

2,3



0,60

164

1,0+0,12

2,3



0,68

3

1,0+0,12

2,3



0,70

8

1,0+0,12

2,3



0,80

35

1,3+0,12

2,6



0,88

9

1,5+0,12

2,8



1,00

36

1,5+0,12

2,8





         
2.3. Конструктивний розрахунок трансформатора


          Розрахунок трансформатора робимо по підручнику А. Б. Грумбіної «Електричні машини і джерела живлення радіоєлетронних пристроїв».

          Дані для розрахунку:

напруга мережі U1 = 220 В;

частота мережі f = 50 Гц;

параметри вторинних обмоток: U2 = 25 В, I2 = 3 А, U3 = 15 В,

 I3 = 2 А.

2.3.1. Визначаємо габаритну (споживану навантаженням) потужність:

Рг = U2·I2 + U3·I3 = 25·3 + 15·2 = 105 В·А.                   (2.15)

Відповідно з [2] вибираємо сталь 1513, магнитопровід із пластин товщиною 0,5 мм, у котрого kc = 0,93, а також знаходимо параметри відповідні Рг = 105 В·А: В = 1,35 Тл; J = 2,5 А/мм2; kо = 0,31; h = 0,95.

          2.3.2. Визначаємо струм первинної обмотки:

 А,                   (2.16)

          де cos j1 = 0,9 – коефіцієнт потужності трансформатора.

          2.3.3. Визначаємо вихідну розрахункову величину ScSo, см4, для вибору типорозміру магнітопровода:



 см4      (2.17)

          де В = 1,35 Тл – магнітна індукція;

          J = 2,5 А/мм2 – щільність струму;

          kо = 0,31 – коефіцієнт заповнення вікна міддю обмоток;

          kc = 0,93– коефіцієнт заповнення перетину магнітопроводу сталлю;

          h = 0,95 – КПД трансформатора.

          Відповідно до отриманого ScSo із [2] вибираємо броньовий магнітопровід (рис. 2.4) із пластин Ш20H50, у котрого

ScSo = 100>94,7 см4, із наступними параметрами: а = 20 мм – ширина стрижня; с = 20 мм – ширина вікна; h = 50 мм – висота вікна; b = 50 мм – товщина магнітопроводу; Sc = 9,10 см2 – активний перетин стрижня.
Габаритні розміри магнітопровода


Рис. 2.4
 

          2.3.4. Визначаємо число витків обмоток:

,                               (2.18)

          де DU1% = 4,5; DU2% = 9 – відносні падіння напруги в обмотках[2].

 витків;

 витків;

 витків.

          2.3.5. Визначаємо перетин дротів обмоток:

,                                                 (2.19)

          де J = 2,5 А/мм2 - щільність струму в обмотках.

 мм2;

 мм2;

 мм2.

          По знайдених перетинах дроту з [2] для дроту марки ПЭВ-1 знаходимо відповідні діаметри дроту обмоток з ізоляцією. Таким чином, d1 = 0,61 мм; d2 = 1,33 мм; d3 = 1,13 мм.

          2.3.6. Визначаємо можливість розміщення обмоток у вікні вибраного магнітопроводу:

cнеобх = k(ε2 + δ1 + δ1,2 + δ2 + δ2,3 + δ3 + ε3) + ε4,                     (2.20)

          де k = 1,2 - 1,3 – коефіцієнт розбухання обмоток за рахунок нещільного розміщення шарів;

          ε2 = 1,0 – 2,0 мм – товщина ізоляції між обмотками і стержнем, вона виконується з електрокартона або гетинакса;

δ1,2, δ2,3 = 0,5 – 1,0 мм – товщина ізоляції між обмотками, виконується звичайно з лакотканини;

          ε3 = 0,5 – 1,0 мм – товщина зовнішньої ізоляції котушки;

          ε4 = 1 – 4 мм – відстань від котушки до другого стержня.

          Визначаємо число витків в одному шарі кожної обмотки:

,                                     (2.21)

          де h = 50 мм - висота вікна магнітопровода;

          ε1 = 2 - 5 мм - відстань від обмотки до ярма;

;

;

.

          Визначаємо число шарів кожної обмотки:

,                                                (2.22)

.

          Приймемо m1 = 11.

.

          Приймемо m2 = 3.

.

          Приймемо m3 = 2.

          Визначаємо товщину кожної обмотки:

δ = m·(d + γ),                                   (2.23)

          де γ – товщина ізоляційної прокладки, що застосовується, якщо напруга між шарами перевищує 50 В.

δ1 = m1·(d1 + γ1) = 11·0,61 = 6,71 мм;

δ2 = m2·(d2 + γ2) = 3·1,33 = 3,99 мм;

δ3 = m3·(d3 + γ3) = 2·1,13 = 2,26 мм.

          Знайдені дані підставляємо у формулу (2.20) і одержуємо результат:

cнеобх = 1,2·(1 + 6,71 + 0,5 + 3,99 + 0,5 + 2,26 + 0,5) + 1 = 19,552 мм.

          Таким чином cнеобх не перевищує ширину вікна вибраного магнітопровода, що дорівнює 20 мм, отже, обмотки трансформатора розмістяться у вікні даного магнітопровода.
         
2.4. Розрахунок випрямляча та стабілізатора


          2.4.1. Розрахунок випрямляча на навантаження ємнісного характеру

          Розрахунок випрямляча робимо по підручнику А. Б. Грумбіної «Електричні машини і джерела живлення радіоелектронних пристроїв».

          Вихідні дані (номінальні значення):

          випрямленої напруги в навантаженні Uон = 25 В;

випрямлений струм у навантаженні Iо = 0,5 А;

коефіцієнт пульсації випрямленої напруги Кп.н =1%;

напруга мережі Uс = 220 В;

частота мережі fс = 50 Гц;

робочий діапазон температур Токр від –60 до +80oС;

потужність у навантаженні Рон = UонIо = 25×0,5 = 12,5 В×А.

2.4.1.1. Вибір схеми випрямлення визначається значеннями потужності і напруги. Оскільки потужність у навантаженні в даному випадку невелика, а випрямлений струм менше 1 А, можна застосувати однофазну мостову схему випрямлення з фільтром, що починається з конденсатора; позначимо його Со. (рис. 2.5)





2.4.1.2. Визначаємо напругу на виході схеми випрямлення Uо з урахуванням падіння напруги на LC-фільтрі:

 В,    (2.24)

де (ΔUф/Uон)% = 10,1% – визначаємо за графіком (рис. 2.6)

Графік для визначення падіння напруги на дроселі фільтра



Рис. 2.6

2.4.1.3.1. Визначення основних параметрів і вибір діодів

Основні параметри діодів схеми визначаються по [2], відповідно до котрого приблизне значення Iпр.і.п = 3,5Iо = 3,5×0,5 = 1,75 А – повторюваний імпульсний струм діода; Iпр.ср = Іо/2 = 0,5/2 = 1,75 А – середнє значення прямого струму схеми; Uобр. і.п = 1,5Uо = 1,5×27,53 = 41,3 В – повторювана імпульсна обернена напруга, що прикладається до діода схеми. Після розрахунку випрямляча значення Iпр.і.п уточнюється по [2]

          2.4.1.3.2. Відповідно до отриманих даних по [3] вибираємо діоди типу КД202Д із наступними параметрами при температурі навколишнього середовища від –60 до +1300С: Iпр.ср.max = 5А>Iпр.ср;Uобр.і.max =

 = 200В>Uобр.і.п; Iпр.і.max = 6Iпр.ср.max = 6×5 = 30А>Iпр.і.прибл; Uпр. ср = =1В.

          2.4.1.4. Електричний розрахунок випрямляча

          2.4.1.4.1. Визначаємо активний опір обмоток трансформатора, приведений до вторинної обмотки:



 Ом,               (2.25)

          де  = 3,5 – коефіцієнт, що залежить від схеми випрямлення [2];

          B = 1,4 Тл – магнітна індукція в магнітопроводі трансформатора (див. с.  );

          s = 1 – число стрижнів магнітопроводу, що несуть обмотки;

          fc = 50 Гц – частота мережі.

          2.4.1.4.2. Визначаємо диференціальний (внутрішній) опір вентилів (одного плеча схеми):

 Ом,                   (2.26)

          де Nпосл = 1 – кількість послідовно з’єднаних діодів.

          2.4.1.4.3. Визначаємо активний опір фази випрямляча:

ro = 2rдиф + rтр = 2×1,33 + 4,13 = 6,79 Ом                     (2.27)

          2.4.1.4.4. Визначаємо індуктивність розсіювання обмоток трансформатора приведену до вторинної обмотки трансформатора (з урахуванням, що намотка провадиться звичайним засобом):



 Гн,      (2.28)

          де КL = 5,0×10-3 [2, с.321].

          2.4.1.4.5. Визначаємо співвідношення між активним і реактивним опорами фази випрямляча:

,             (2.29)

          j = 6054¢.

          2.4.1.4.6. Визначаємо допоміжний коефіцієнт А:

                  (2.30)

де m = 2 – коефіцієнт схеми, рівний числу імпульсів випрямленої напруги [2, с.320].

          2.4.1.4.7. Визначаємо розрахункові коефіцієнти B, D, F і H по знайденому значенню коефіцієнта А за допомогою графіків рис. 2.7 – рис. 2.10: В = 1,35; D = 1,925; F = 4,5; H = 40000.









Залежність коефіцієнта В від А при різних значеннях w



Рис. 2.7
Залежність коефіцієнта F від А при різних значеннях w



Рис. 2.8
Залежність коефіцієнта D від А при різних значеннях w



Рис. 2.9
Залежність коефіцієнта Н від А при m = 2


Рис. 2.10
          2.4.1.4.8. Визначаємо уточнене значення Iпр.і.п [2]:

 А<,                    (2.31)

          Таким чином вентиль КД202Д по струму вибраний правильно.

          2.4.1.4.9. Визначаємо електричні параметри трансформатора (габаритну потужність, напруги і струми в обмотках) з урахуванням отриманих у п. 2.4.1.4.7 розрахункових коефіцієнтів:

U2 = BUо = 1,35×27,53 = 37 В,                      (2.32)

 А,                          (2.33)

 А,                  (2.34)

Рг = 1,о = 1,5UоIо = 1,5×27,53×0,5 = 20,65 В×А,           (2.35)

          2.4.1.4.10. Робимо перевірку обраного діода по оберненій напрузі:

Uобр.і = 1,41U2 = 1,41×37 = 52 В<200В,                     (2.36)

          Таким чином, вентиль КД202Д по оберненій напрузі обраний правильно.

2.4.2. Розрахунок напівпровідникового стабілізатора постійної напруги компенсаційного типу

Розрахунок робимо по книзі А. Б. Грумбіної «Електричні машини і джерела живлення радіоелектронних пристроїв»

Вихідні дані для розрахунку стабілізатора (рис. 2.11):

вхідна напруга Uвх = – 25 В;

нестабільність вхідної напруги DUвх=A2 В;

вихідна напруга Uвих = – 15В;

границі регулювання вихідної напруги від – 12 В до – 16 В;

коефіцієнт стабілізації Кст/500;

напруга джерела живлення базового ланцюга регулюючого транзистора Ео = – 30 В (введення Ео дозволяє одержати більший Кст);

максимальний струм в навантаженні Iн mаx = 1,5 А.

2.4.2.1. Визначення параметрів регулюючого транзистора VT1 і вибір типу транзистора:

а) максимальна напруга колектор – емітер:

Uке1 max = Uвх max – Uвих min = – 27 – (– 12) = – 15 В;       (2.37)

б) максимальна потужність, разсіювана на транзисторі:

Рк1 max = ½Uке max½×Iн mаx = 15×1,5 =22,55 Вт,                  (2.38)

За даними розрахунку п. "а" і "б" вибираємо транзистор VT1, у якого: Uке max > Uке1 max; Iк mаx > Iк1 »Iн maxк max > Рк1 max.

Цій умові задовольняє транзистор КТ818Б із параметрами Uке max =

 = 10 А; Рк max = – 60 Вт; h21е=20, [2].

2.4.2.2. Визначення параметрів опорного стабілітрона і вибір типу стабілітрона проводиться з урахуванням наступних положень [2].




У якості опорного стабілітрона застосовують стабілітрони з найменшими значеннями ТКН (температурний коефіцієнт напруги ) і rст (диференціальний опір стабілітрона) [3].

Крім того, для даної схеми стабілізатора опорна напруга стабілітрона повинна відповідати такій умові:

Uоп£½Uвих min½ – (2¸3)                                   (2.39)

Підставляючи в цей вираз Uвих = – 12В, одержуємо Uоп = 109 В та в відповідності з наведеною рекомендацією вибираємо стабілітрон типу Д818Е з параметрами: Uст = Uоп = 8,559,45 В – напруга стабілізації;

I =333 мА – струм стабілізації; rст = 18 Ом  ;ТКН = 60,09 мB/0С;

приймаємо Uоп = 9В; Icт.ном = 20 мА – номінальний струм стабілізації.

2.4.2.3. Визначення параметрів підсилювального транзистора VT2 і вибір типу транзистора проводиться після визначення Uке2 max по виразу:

Uке2 max » Uвих max – Uоп = 16 – ( – 9) = – 7В.            (2.40)

Виходячи з умови Uке max > Uке2 max вибираємо транзистор КТ501К із достатньо високим коефіцієнтом передачі струму h21е=80 – 240; параметри вибраного транзистора наступні: Uке max = – 45 В; Iк mаx =

 = 300мА; Рк max = 350 мВт; h21е=80 – 240. Приймемо струм колектора транзистора Iк2 »Iе2 = 10 мА = Iк mаx

2.4.2.4. Визначаємо опір баластового резистора:

 Ом,              (2.41)

          2.4.2.5. Визначаємо потужність розсіювану на резисторі Rб:

Рб = (Іст.ном – Іе2)2·Rб = ((20 – 10)·10-3)2·600 = 0,006 Вт,        (2.42)

Згідно [7], вибираємо резистор МЛТ-0,125-600 Ом±10%

          2.4.2.6. Визначаємо опір резистора Rк, що встановлений в ланцюгу колектора підсилювального транзистора:

,                                     (2.43)

де Іб1 max + Ік2 = І ­– це струм, що протікає по резистору Rк, причому:

 А = 71 мА              (2.44)

Підставивши значення параметрів у вираз (2.43), отримаємомо:

 Ом

2.4.2.7. Визначаємо потужність розсіювану на резисторі Rк:

Рк = (Іб1 max + Ік2)2·Rк = ((71 + 10)·10-3)2·173 = 1,14 Вт,        (2.42)

Згідно [7], вибираємо резистор МЛТ-2-180 Ом±10%.

2.4.2.8. Визначаємо опори дільника R1 R3

Визначення опорів дільника R1 R3 відбувається на базі рівнянь, записаних при таких умовах: вихідна напруга стабілізатора має найбільше значення (Uвих max) при крайньому нижньому положенні движка перемінного резистора R2; у крайньому верхньому положенні движка вихідна напруга мінімальна, тобто дорівнює Uвих min. Таким чином:

;

;

.

З цих рівнянь виводяться формули для розрахунку R1 R3; при цьому значення струму дільника Iділ визначається в такий спосіб:

 мА,                    (2.43)

 кОм,            (2.44)

 кОм       (2.45)

 кОм,                        (2.46)

2.4.2.9. Визначаємо потужність розсіювану на резисторах R1 – R3:

Р1 = Іділ2·R1 = (2,5·10-3)2·1200 = 0,0075 Вт,             (2.47)

Р2 = Іділ2·R2 = (2,5·10-3)2·1600 = 0,01 Вт,                (2.48)

Р3 = Іділ2·R3 = (2,5·10-3)2·3600 = 0,023 Вт,       (2.49)

Згідно [7], вибираємо резистори: МЛТ-0,125-1200 Ом±10%;

МЛТ-0,125-1600 Ом±10%; МЛТ-0,125-3600 Ом±10%.

2.4.2.10. Визначаємо коефіцієнт стабілізації напруги:

,                      (2.50)

де rк1 = 40.103 Ом опір колекторного переходу (колектора) VT1 відповідно до [11];

rе2 = 2,6 Ом опір емітера VT2, відповідно до [11];

rб2 = 500 Ом опір бази VT2, відповідно до [11].

>500.


1. Реферат П. Сорокин о предмете, структуре и роли социологии
2. Контрольная работа Контрольная работа по Бухгалтерскому учету 11
3. Реферат Психологические особенности подготовки пианиста к концертному выступлению
4. Контрольная работа по Оценке денежных потоков
5. Реферат Классификация иностранных инвестиций
6. Кодекс и Законы История политических и правовых учений 8
7. Реферат Автомобильная промышленность Германии в условиях мирового финансового кризиса
8. Реферат Развитие Кореи после Великой Отечественной войны
9. Реферат Автоматизация работы бара
10. Реферат на тему Столыпинская поземельная реформа в Башкортостане