Расчет выпрямителя

1.4.3 Расчет выпрямителя

Определяем переменное напряжение U_вых.тр, которое должно быть на вторичной обмотке сетевого трансформатора по формуле

U_вых.тр = B ×U_вх.ст, (14)

где U_вх.ст - постоянное напряжение на нагрузке, В;

В - коэффициент, зависящий от тока нагрузки (В=1,2)

U_вых.тр =1,2×14,3=17.6 В

Согласно напряжения U_вых.тр и тока нагрузки выбираем трансформатор типа ТПП204 с последовательным соединением обмоток

По току нагрузки определяем максимальный ток, текущий через каждый диод выпрямительного моста:

Iд = 0,5× С× Iн, (15)

где Iд - ток через диод, А;

Iн - максимальный ток нагрузки, А;

С - коэффициент, зависящий от тока нагрузки (С=2,4)

Iд=0,5 ×2,4 ×0,03=0,036 А

Подсчитываем обратное напряжение, которое будет приложено к каждому диоду выпрямителя

Uобр = 1,5 ×U_вх.ст, (16)

где Uобр - обратное напряжение, В;

U_вх.ст - напряжение на нагрузке, В.

Uобр=1,5 ×16,7=25В

По значению тока текущего через диод и значению обратного напряжению приложенному к нему выбираем диоды типа КД206А

Определяем емкость конденсатора фильтра:

, (17)

где Сф - емкость конденсаторного фильтра, мкФ;

U_вх.ст - напряжение на нагрузке, В;

Kп - коэффициент пульсации выпрямленного напряжения

(мкФ)

Выбираем в качестве С8 конденсатор К50-35-25В-470мкФ±10% /5/, /6/

1.6 Расчет надежности

Надежность – свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения транспортирования. Надежность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения объекта и условий его применения может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность, и сохраняемость или определённые сочетания этих видов.

Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или наработки. Свойства проявляются как в период использования объекта по прямому назначению, так и в период его хранения и транспортировки.

Показателями безотказной работы прибора могут служить вероятность безотказной работы и средняя наработка по отказу. В схеме блока можно выделить j-е количество элементов, отказ каждого из которых может привести к отказу всего устройства в целом, отсюда условием безотказной работы устройства является отсутствие отказов этих элементов. Для расчёта безотказной работы и средней наработки на отказ необходимо найти L, значение которой рассчитывается по формуле

, (18)

где n_j – количество элементов j – группы, шт.;

l_i – интенсивность отказа j – группы, 1/час;

а_j – эксплуатационный коэффициент

Условия эксплуатации

- температура окружающей среды от 20 до 40°С;

- влажность воздуха 60-70%, при температуре 20°С;

- влияние высоты 0-1 км.;

- прибор не герметизирован;

- прибор не амартизирован;

- P(t) заказчика 0,8

Вероятность безотказной работы P(t) прибора в течении заданного промежутка времени (t) определяется по формуле

, (19)

где е – основание натурального логарифма 2,72;

Λ – интенсивность отказа прибора, 1/час

t – заданный промежуток времени, час

Для конденсаторов, полупроводниковых приборов, микросхем, резисторов, эксплуатационный коэффициент определяется по формуле

a_j = b₁ × b₂ × b₃ × b₄ × b₅ , (20)

где  b₁ b₂ – коэффициенты, учитывающие механические воздействия на прибор;

b₃ – коэффициент, учитывающий влияние влажности на прибор;

b₄ – коэффициент, учитывающий влияние высоты на прибор;

b₅ – коэффициент, учитывающий влияние температуры на прибор.

Для печатных плат и датчиков эксплуатационный коэффициент определяется по формуле

a_j = b₁ × b₂ × b₃ × b₄ ,  (21)

Для мест пайки эксплуатационный коэффициент определяется по формуле

a_j = b₆ × b₇ × b_8, (22)

где b₆,b₇ - коэффициент, учитывающий влияния механических воздействий на интенсивность отказов механических элементов

b₈ – коэффициент, учитывающий влияние влажности воздуха на интенсивность отказов электрических и механических приборов.

По формулам определяем a_j

a₁ = 1,5 × 1,2 × 1 × 1 × 0,75 = 1,35;

a₂ = 1,5 × 1,2 × 1 × 1 × 0,75 = 1,35;

a₃ = 1,5 × 1,2 × 1 × 1 × 0,5 = 0,9;

a₄ = 1,5 × 1,2 × 1 × 1 × 0,175 = 0,315;

a₅ = 1,5 × 1,2 × 1 × 1 × 0,175 = 0,315;

`a₆ = 1,5 × 1,2 × 1 × 1 × 0,175 = 0,315;

a₇ = 1,5 × 1,2 × 1 × 1 × 0,57 = 1,026;

a₈ = 1,5 × 1,2 × 1 × 1 × 0,25 = 0,45;

a₉ = 1,5 × 1,2 × 1 × 1 × 0,25 = 0,45;

a₁₀ = 1,5 × 1,2 × 1 × 1 × 0,07 = 0,126;

a₁₁ = 1,5 × 1,2 × 1 × 1 × 0,8 =1,44;

a₁₂ = 1,5 × 1,2 × 1 × 1 × 0,24 =0,432;

a₁₃ = 1,5 × 1,2 × 1 × 1 × 0,24 =0,432;

a₁₄ -a ₂₂ =1,5 × 1,2 × 1 × 1 =1,8 ;

a₂₃ = 5 × 2 × 1 =10;

Необходимые для расчета суммарной интенсивности отказов данные сведены в таблицу 3.

Таблица 3 – Данные по расчету суммарной интенсивности отказов

Продолжение таблицы 3

Вероятность безотказной работы определяем для заданного времени 2000, 4000, 6000, 8000, 10000, 12000 по формуле (19)

P(2000)= 2,72 = 0,97;

P(4000)=2,72= 0,93;

P(6000)= 2,72 = 0,89;

P(8000)=2,72 = 0,87;

P(10000)=2,72= 0,82;

P(12000)=2,72 = 0,78;

По полученным данным строим график зависимости вероятности безотказной работы Р = f (t), приведенный на рисунке 3.

Рисунок 3 – График зависимости вероятности безотказной работы Р=f(t)

При вероятности безотказной работы 0,8 наработка на отказ 10800 часов. /7/

2 Конструкторско-технологическая часть

2.1 Описание конструкции универсального регулятора воды

2.1.1 Разработка конструкции корпуса

Корпус устройства универсального регулятора воды выполнен из ударопрочного полистирола марки УПМ-0508 методом литья под давлением. Он состоит из основания (позиция 16) и крышки (позиция 2). Корпус имеет следующие габаритные размеры: ширина-70мм, длинна-200мм, высота-120мм. Внутри корпуса универсального регулятора воды крепится печатная плата (позиция 6) на установочные стойки (позиция 17) при помощи четырех шурупов. Так же внутри корпуса размещен сетевой трансформатор TV1 (позиция 10), который крепится при помощи крепежной скобы (позиция 11), симистор VS1 (позиция 7) на радиаторе (позиция 8). На передней панели универсального регулятора воды находятся кнопка принудительного включения или отключения нагрузки (позиция 5), тумблер выбора режимов работы (позиция 3) и два светодиодных индикатора состояния прибора. (позиция 4). На нижнем торце расположены разъемы для подключения нагрузки и датчиков (позиция 13). Разъемы крепятся к корпусу при помощи винтов М3 с гайками. На правой стенке расположен шнур питания (позиция 12), тумблер «СЕТЬ» (позиция 10) и держатель предохранителя. Монтаж прибора производится с помощью ушей крепления расположенных на задней стенке (позиция 15). /9/

Похожие работы

Блок питания для компьютера, мощностью 350Вт, форм-фактор АТХ

Скачать

96584

19

6

... противопожарного инструктажа, занятий и бесед. 11 Технико-экономическое обоснование производства. В этом разделе дипломной работы рассмотрены вопросы, связанные с определением себестоимости производства блока питания компьютера (схема электрическая см. приложение), его уровня качества как нового изделия, сделан анализ рынка и конкурентной способности, целесообразности производства. 11. 1 Анализ ...

Блок питания мониторов

Скачать

91455

3

19

... : готовность (ожидание), выключено. На рис.8 показана структурная схема источника питания. Основные цепи преобразователя приведены в табл.3. Рис.8. Структурная схема источника питания монитора SAMSUNG CST7677L/CST7687L   Таблица 3. Назначение и состав цепей преобразователя Функциональное назначение цепей Состав цепей Заградительный фильтр LF601, С602... С604, R601 Сетевой выпрямитель ...

Импульсный блок питания

Скачать

50371

29

15

... это напряжение преднамеренно варьируют. Весьма широк интервал используемых значений выходного напряжения. Удовлетворить эти требования можно либо применением нескольких источников питания, либо созданием универсального блока, допускающего различные режимы работы и изменение в широких пределах значений выходных параметров. Основные технические характеристики Выходное регулируемое напряжение, В ...

Технология сборки и монтажа блока питания

Скачать

39514

5

2

... линии, линии и участки гибкого автоматизированного производства (ГАП). При выполнении курсового проекта достаточно рассмотреть 2 варианта маршрутной технологии сборки и монтажа изделия. При этом необходимо руководствоваться схемами типовых технологических процессов сборки блоков РЭА с применением микросхем и навесных ЭРЭ (ОСТ 4ГО.054.267). Средства технологического оснащения, используемые при ...