Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
P_Z (1).docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
123.73 Кб
Скачать

2.2 Електричний розрахунок вузла схеми (стабілізатора напруги)

2.2.1 Дані для розрахунку стабілізатора напруги на інтегральній мікросхемі:

Вихідні дані:

  • значення вхідної напруги Uст вх = 9 В;

  • номінальне значення вихідної напруги Uст вих ном= 5 В;

  • граничні значення вихідної напруги Uст вих мін= 4,8 В, Uст вих макс= 5,2 В;

  • температурна нестабільність вхідної напруги α=0,02 %/°С;

  • коефіцієнт пульсацій Кп=0,05.

Малюнок 2.1 Стабілізатор напруги

2.2.2 Вибираємо мікросхему стабілізатора. При цьому мають виконуватися умови [7]:

U ІМС вих. ≥ Uст вих.;

ІІМС вих. макс ≥ Ін макс; (2.4)

КІМС ст > Кст

На основі отриманих даних вибираємо мікросхему [8] типу 7805 з наступними параметрами:

  • значення вихідної напруги Uст вих ном= 5 В;

  • максимальний струм навантаження Ін макс=2,2 А;

  • мінімальний струм навантаження Ін мін=1,5 А;

  • коефіцієнт стабілізації напруги Кст =0,8.

  • коефіцієнт стабілізації напруги Кст =1.

Для якої виконуються умови:

U ІМС вих. =4,5 В ≥ Uст вих.=5 В;

ІІМС вих. макс=3 А ≥ Ін макс=2,5 А;

КІМС ст.=1 > Кст=0,8

2.2.5 Визначаємо номінальне значення вхідної напруги [7]:

Uст вх ном= Uст вх мін /(1- α) (2.5)

Uст вх ном= 8 /(1- 0,02) =8,16 В

2.2.6 Визначаємо граничні значення коефіцієнта корисної дії [7]:

ηмакс= Uст вих макс / Uст вх ном (2.6)

ηмін= Uст вих мін / Uст вх ном

ηмакс= 5,2 / 8,16=0,64

ηмін= 4,8 / 8,16=0,59

2.2.7 Визначаємо величини ємності конденсаторів [7].

Вхідний конденсатор С1 необхідний для усунення генерації при стрибкоподібному ввімкненні вхідної напруги. Вихідний конденсатор С2 забезпечує стійку роботу інтегральної схеми стабілізатора при імпульсній зміні струму у навантаженні і знижує рівень пульсації.

Їх величини вибирають виходячи із наступного: С1>2,2 мкФ для танталових і С1>8 мкФ для алюмінієвих оксидних конденсаторів.

Приймаємо С12=10 мкФ.

В результаті проведеного розрахунку інтегрального стабілізатора напруги визначені наступні елементи схеми: мікросхема – 7805 “AMD”, конденсатор К50-35-16В-10 мкФ ОЖ0.464.214 ТУ.

2.3 Розрахунок показників надійності

2.3.1 Завдання для розрахунку: зробити розрахунок і дати оцінку надійності конструкції.

2.3.2 Початкові дані для розрахунку:

а) схема електрична принципова;

б) перелік елементів.

2.3.3 Умови розрахунку: кліматичні-нормальні.

2.3.4 Розрахунок:

Заповнюємо таблицю даних для розрахунку надійності.

Таблиця 2.2 – Початкові дані

Номер типу

елемен-ту, і

Найменування елементів

Кіл. штук, nі

Інтенсив-ність відмов

і×10-6

Поправоч-ний коефіцієнт і

Добуток

і×nі×і×

×10-6

1

Плата 1,2,3,4.

4

0,1

0,1

0,04

2

Кришка

1

0,1

0,1

0,01

3

Основа

1

0,1

0,1

0.01

4

Шнур жвлення

1

0,2

0,5

0,1

5

Запобіжник

1

0,2

0,5

0,1

6

Ілюмінатор

1

0,5

0,81

0,41

7

Індикатор

1

0,28

0,45

0,13

8

Перемикач

1

0,05

0,5

1,03

9

Конденсатори

10

0,05

0,5

0.25

10

Резистори

20

0,01

0,49

0,1

11

Мікросхеми

2

1,0

0,7

1,4

12

Діод

2

0,5

0,35

0,35

13

Стабілізатор

1

0,5

0,81

0,41

14

Транзистори

3

0,6

0,25

0,45

15

Пайка

154

0,05

0,81

6,24

16

Монтажні дроти

16

0,05

0,1

0,08

17

Гвинти з’єднувальні

8

0,4

0,5

1,6

2.3.4.1 Визначаємо значення інтенсивності відмов радіоелементів з таблиці 2 [9] і записуємо в таблицю 2.2.

2.3.4.2 Визначаємо наближені коефіцієнти навантаження для кожної групи радіоелементів і порівнюємо їх з рекомендованими коефіцієнтами навантаження, які наведені в таблиці 4 [9].

2.3.4.3 За значенням коефіцієнта навантаження з таблиці 3 [9] вибираємо поправочний коефіцієнт, який заносимо в таблицю 2.2.

2.3.4.4 За відомим з переліку елементів типом радіоелементів з таблиці 2 [9] вибираємо інтенсивність відмов для кожної групи радіоелементів і записуємо їх у таблицю 2.2.

2.3.4.5 Визначаємо сумарну інтенсивність відмов за формулою (2.7):

, (2.7)

де λсум – сумарна інтенсивність відмов, 1/год.;

ni – кількість елементів і-ого типу;

λ – інтенсивність відмов елементів і-ого типу;

αі – поправочний коефіцієнт елементів і-ого типу;

N – кількість типів елементів.

λсум = 12,06×10-6 (1/год.)

2.3.4.6 Визначаємо середнє напрацювання на відмову за формулою (2.8):

T=1/ (2.8)

Т=1/12,06×10-6=8292 (год.)

2.3.4.7 Визначаємо ймовірність безвідмовної роботи за формулою (2.9):

Р(t)= (2.9)

Р(1000)= = 0,99

Р(10000)= = 0,89

Р(20000)= = 0,79

Р(40000)= = 0,62

Р(60000)= = 0,38

2.3.4.8 Будуємо графік залежності Р(t)=

Рисунок 2.2 – Графік залежності ймовірності безвідмовної роботи від часу

В результаті розрахунку надійності визначено, що напрацювання на відмову складає 8800 годин при рівні ймовірності безвідмовної роботи 0,8.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]