Розрахунок ширини друкованих провідників

1.7.3. Розрахунок ширини друкованих провідників.

Ширина друкованих провідників визначається по максимальному струму для різних кіл схеми, якщо допустима густина струму J_ДОП=30(А/мм²), максимальний струм І_М=8(А), а товщина металізованого покриття m_ПОК=0,05(мм), тоді ширина буде рівна

А відстань між провідниками по різниці потенціалів з врахуванням електричних характеристик вибраного метода виготовлення. В нашій схемі в основному максимально можлива напруга не перевищує 450(В), відстань між друкованими провідниками рівна 1,8(мм).

1.8. Тепловий розрахунок.

Розрахуємо тепловий режим транзистора в імпульсному стабілізаторі напруги.

Повна потужність, що виділяється в транзисторі під час його роботи при перемиканні визначається за формулою:

Р=Р_пер+Р_від+Р_кер+Р_в (1.8.1)

де: Р – повна потужність, що розсіюється;

 Р_пер – втрати потужності при перемиканні;

Р_відкр– втрати на активному опорі відкритого транзистора;

Р_кер – втрати на керування в ланцюзі затвора;

Р_в – втрата потужності за рахунок витоку в закритому стані.

Відразу можна відзначити, що втрати потужності, що викликані струмом витоку (Р_в), мають дуже маленьке значення, тому ними можна зневажити. Також утрати, що виникають у ланцюзі керування теж мають дуже малі значення, тому формула приймає ви

Р=Р_пер+Р_відкр. , (1.8.2)

де

Р_відкр=R_DS(on)I²_эф. (1.8.3)

 (1.8.4)

Потужність Р_пер визначається

(1.8.5)

де

i=I_Н/n. (1.8.5)

I_L=3/0,98=3,06(A).

тоді

Звідси

перевіряємо тепловий режим роботи транзистора

  , (1.8.6)

де

tнс – температура навколишнього середовища 35 С.

Rja – тепловий опір кристал-середовище 75 С/Ут.

 С.

За результатами пророблених розрахунків видно, що при використанні транзисторів у режимі ключів і при заданих параметрах роботи перетворювача, необхідно обов'язкове застосування охолоджувальних радіаторів та примусового обдуву. Радіатор вибираємо ребристого типу з [10] ст. 221.

1.9. Розрахунок надійності радіопристрою.

Надійність - це властивість виробу виконувати задані функції в певних умовах експлуатації при збереженні значень основних параметрів в заданих межах.

Надійність характеризується рядом розрахункових показників, найбільш важливими з яких є інтенсивність відмов, середня наробка до відмови, імовірність безвідмовної роботи.

Ймовірність безвідмовної роботи вказує на те, яка частина виробів із заданої їх кількості буде працювати безвідмовно протягом заданого часу t_p. Для більшості радіоелектронних пристроїв ймовірність безвідмовної роботи залежить як від фізичних властивостей, так і від часу t_p, протягом якого пристрій повинен працювати безвідмовно:

 (1.11.1.)

Інтенсивністю відмов називають кількість відмов за одиницю часу, що приходиться на один виріб, який продовжує працювати в даний момент часу:

 (1.11.2)

Інтенсивність відмов апарата що, складається з m різних елементів, визначають по формулі:

 (1.11.3)

Розрахунок надійності проводимо в такій послідовності:

1. Складаємо таблицю вихідних даних для розрахунку, визначаємо конструктивну характеристику компонентів, кількість компонентів по групах, розраховуємо інтенсивність відмов λ_і для кожної з груп компонентів:

 (1.11.4)

де: m- кількість компонентів в одній групі.

Вихідні дані для розрахунку надійності зводимо в таблицю 1.11.1.

Вихідні дані розрахунку надійності. Таблиця 1.11.1  

 2. Для врахування умов експлуатації знаходимо поправочні коефіцієнти , ,  і по формулі (1.11.5) розраховуємо поправочний коефіцієнт . Приймаємо , , .

(1.11.5)

 3. Розрахунок інтенсивності відмов проводимо по формулі:

(1.11.6)

 4.Середню наробку до відмови розраховуємо по формулі:

 (1.11.7)

 5. Проводимо розрахунок імовірності безвідмовної роботи радіопристрою по формулі (1.11.1):

^-λHtρ (1.11.1.)

де  - основа натурального логарифма;

 - інтенсивність відмов;

 - час випробувань.

Результати розрахунків імовірності безвідмовної роботи радіопристрою записуємо в таблицю 1.11.2.

Результати розрахунку надійності. Таблиця 1.11.2

 6. По результатах розрахунків будуємо графік залежності імовірності безвідмовної роботи радіопристрою від часу :

Рис. 1.11.1. Графік залежності імовірності безвідмовної роботи

радіопристрою від часу.

Розділ 2. Економічний розрахунок.

Метою даного розділу дипломного проекту є виконання необхідних розрахунків організаційно-економічних показників. Даний розділ включає:

1. Розрахунок собівартості пристрою.

2. Визначення ціни пристрою.

3. Оцінка рівня якості пристрою.

4. Визначення ціни споживання.

5. Визначення ринкової ціни.

6. Прогноз збуту.

7. Прибуток від реалізації.

Економічний розрахунок будемо проводити з урахуванням того, що виробництво радіопристрою дрібносерійне.

2.1. Аналіз ринку.

Блок безперебійного живлення призначений для живлення різноманітної електричної і електронної апаратури стабілізованою напругою 220В, в тому числі пристроїв охоронної, пожежної та охоронно-пожежної сигналізації, живлення апаратури на АТС, живлення персональних компютерів.

Перевагами нової розробки є високий ККД та більша вихідна потужність. Можливі обсяги продажу виробу приблизно 100 шт. у рік. Найближчим аналогом даного блоку є блок живлення PW5115 фірми Powerware, його ми й беремо за базовий виріб.

2.2 Розрахунок рівня якості

2.2.1. Основнi технiчнi параметри радіопристрою.

Технiчнi параметри характеризують якicть виробу. Якiсть – сукупність властивостей, якi роблять його здатним виконувати заданi функцiї, тим самим задовольняти відповідні вимоги. Конкурентоздатнiсть – ступiнь вiдповiдностi товару в даний момент вибраному ринку по технiчним, економiчним, експлуатацiйним характеристикам.

Основними показниками даного виробу є:

1. Вихідна напруга.

2. Коефіцієнт корисної дії.

3. Вихідна потужність.

4. Частота мережі.

5. Вихідний струм.

Наступним етапом пiсля вибору важливiших показникiв є ранжування показникiв по ступенi iх важливостi. Самому важливому присвоюється ранг 1, менш важливому ранг 2 i так далi.

Результати занесемо в таблицю 2.1.1

Показники ранжування по ступені важливості. Таблиця 2.2.1.

де :  (2.2.1)

(2.2.2)

Проведемо перевiрку придатностi експертних оцiнок. Перевiрка проводиться на основi розрахунку коефiцiєнта відповідності експертних оцiнок.

Коефіцієнт відповідності:

(2.2.3)

 (2.2.4)

де:

N – кількість експертів

n – кількість оцінок

Коэфіцiент відповідності може приймати значення .

В випадку, коли W=1 – повна відповідність експертiв. Розрахований коефiцiєнт зрiвнюється з мiнiмально припустимою Wн. При умовi  отримані данi заслуговують довiри i придатнi для подальшої роботи. Для радiотехнiчних пристроїв Wн=0,77

Отриманий результат придатний для подальшого використання

Для оцінки рівня якості виробу використовуємо узагальнюючий показник - коефіцієнт технічного рівня:

Кт._р=åφ _і·q_і (2.2.5)

де:

φ _і – відносний (одиничний) показник якості.

q _і – коефіцієнт вагомості.

Якщо залежність між параметром і якістю лінійна, то відносні показники обчислюються по формулах:

q _і  = Р_Ні/ Р_Бі (2.2.6)

та

q _і  = Р_Бі/ Р_Ні (2.2.7)

Якщо залежність між параметром і якістю нелінійна, то відносні показники обчислюються по формулах:

q _і  =lg(Р_Ні/ Р_Бі)+1 (2.2.8)

та

q _і  =lg(Р_Бі/ Р_Ні)+1 (2.2.9)

де: Р_Ні , Р_Бі - числові значення і -го параметра відповідно нового і базового виробів.

В якості базового виробу візьмемо блок безперебійного живлення PW5115 фiрми Powerware.

Результати розрахунку зведемо в таблицю 2.2.2.

Результати розрахунків. Таблиця 2.2.2.

Визначимо коефіціент важливості кожного показника

Скористуємось засобом експертних оцінок. Експерти незалежно один від одного порівнюють між собою показники, оцінюючи що важнiше. В оцiнцi беруть участь не менше 5 експертів.

При цьому якщо показник “>” то ставимо коефіціент 1.5

Якщо показник “=” то ставимо коефіціент 1.

На підставі таблиці побудуємо матрицю, куди перенесемо числові значення оцінок

Експертна оцінка. Таблиця 2.2.3

Визначення важливості кожного показника визначимо в два кроки:

1-й крок: визначимо bi - суму числових значень оцінок (сума по рядку);

Kbi=bi/åbi; (2.2.10)

2-й крок: визначимо bi1:

bi1=ai1*b1+ai2*b2+….+ain*bn  (2.2.11)

Результат занесемо в таблицю 2.1.4

Значення показників. Таблиця 2.1.4.

Перша ітерація:

φ_i=b_i/åb_i (2.2.12)

b_i=åa_ij (2.2.13)

де: b_i - вагомість і-го параметра

Друга ітерація:

φ_i=b_i/åb_i (2.2.14)

b_i=a_i1b₁+a_i2b₂+...+a_inb_n (2.2.15)

де: b_i - вагомість і-го параметра

 Рівень якості виробу

К_Т.Р.=0.12*1.25 +0.3*1.05+ 0.19 *1.25+ 0.24 *1.0+0. 15*1.0=1.1

Таким чином, рівень якості радіопристрою, що розробляється рівний 1.1.

Похожие работы

Источник бесперебойного питания

Скачать

106882

36

21

... +0.3*1.05+ 0.19 *1.25+ 0.24 *1.0+0. 15*1.0=1.1 Таким образом, уровень качества разрабатываемого устройства равен 1,1. 2.3. Расчет себестоимости устройства. Согласно ТЗ, производство источника бесперебойного питания – мелкосерийное, поэтому будем пользоваться соответствующими нормативами и методикой. 2.3.1 Расчет затрат на приобретение материалов. Расходы на приобретение материалов вычисляются на ...

Источник бесперебойного питания с двойным преобразованием

Скачать

38797

4

12

... исключительное качество и надежность питания цепей нагрузки, превосходит аналоги по параметрам, надежности и окупаемости капиталовложений. Liebert NX источник бесперебойный питание энергия Характеристики модели: Система Liebert NX – ИБП нового поколения с двойным преобразованием и цифровым управлением, работающая в режиме "True On–Line". Имеет нулевое время переключения в режим работы от ...

Интеллектуальные UPS (Источники бесперебойного питания)

Скачать

23546

4

21

... уменьшению ресурса этих частей ИБП, усложнению схемы и бесполезному расходу энергии (ведь стопроцентного КПД не бывает). -Не беда - скажем мы, и придумаем другую схему источника бесперебойного питания. ИБП с переключением (англ. – standby UPS или off-line UPS) Попытаемся использовать приятные моменты, когда напряжение в электрической сети "нормальное" (не разбираясь сейчас, что это значит). В это ...

Источники бесперебойного питания

Скачать

32724

7

0

... монитоpинг чеpез локальную сеть (имеют встpоенный или внешний SNMP-адаптеp). Это пpосто замечательно - но пpи условии, что все активное обоpудование вашей локальной сети  оснащено источниками pезеpвного питания и пpодолжает функциониpовать, когда в здании отключат свет. Иначе о том, что удаленный UPS пеpешел на батаpейное питание, вам уже будет не суждено узнать...   5) Hаличие сеpвисной службы ...