БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ

ФАКУЛЬТЕТ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ

КАФЕДРА УПРАВЛЕНИЕ И ИНФОРМАТИКА В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине

КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОДУЛЕЙ

АППАРАТНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ САУ

на тему

ИСТОЧНИК БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ

Выполнил ст. гр. УИТ-41

Шиманьски В. Я.

Принял преподаватель

Фомина Н. Н.__________

«____» ____________2005г.

2005

Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата
Разраб.		Сербаев				Лит.			Листов	Лист
Пров.		Грицюк							много	2
						БИТТУ УИТ-41

С ОДЕРЖАНИЕ

Введение 4

1 Расширенное техническое задание 5

1.1 Назначение изделия 5

1.2 Состав изделия 5

1.3 Технические требования 5

1.4 Требования по надежности 6

1.5 Конструктивные требования 6

1.6 Ориентировочная номенклатура конструкторской документации, порядок испытаний и приемки опытных образцов 7

2 Анализ технического задания, электрической схемы, оценка элементарной базы 7

3 Разработка конструкции РЭУ

3.1 Выбор предварительного варианта компоновки

3.2 Выбор типа электрического монтажа

3.3 Выбор способа защиты устройства от внешних воздействий

3.4 Выбор способов обеспечения нормального теплового режима устройства

3.5 Выбор конструктивных решений, обеспечивающих удобство ремонта и эксплуатации ЭАВТ

3.6 Обеспечение требований стандартизации, унификации и технологичности конструкции устройства

3.7 Описание выбранного варианта компоновки устройства

3.8 Выбор базовых несущих конструкций и их элементов

3.9 Выбор элементов крепления и фиксации

3.10 Выбор конструктивных элементов электрического монтажа

3.11 Выбор конструктивного экранирования и заземления

3.12 Выбор устройств охлаждения

3.13 Выбор защитных и защитно-декоративных покрытий

3.14 Выбор способов маркировки деталей и сборочных единиц

Заключение

Список используемой литературы

ВВЕДЕНИЕ

Задача курсового проекта – развитие и закрепление навыков самостоятельной работы при решении конкретной задачи, овладение методикой расчета и конструирования изделий ЭАВТ.

Целью данного курсового проекта является разработка радиоэлектронного устройства – “Источника бесперебойного питания”.

В данной курсовой работе необходимо произвести расчет основных параметров разрабатываемого изделия, а также выполнения всех требований, предъявляемых к источникам бесперебойного питания (ИБП).

ИБП широко используются для предотвращения сбоев компьютеров и потери хранящихся на них данных в условиях ненадёжного энергоснабжения.

К достоинствам разрабатываемого устройства можно отнести то, что в отличие от импортных приборов, большинство которых реагирует только на понижение напряжения, оно автоматически переходит в режим питания нагрузки от аккумуляторной батареи при выходе напряжения в сети за указанные пределы в любую сторону.

Проектируемое устройство соответствует всем нормативно-техническим документам.

1. Расширенное техническое задание

1. Назначение изделия

Источники бесперебойного питания предназначены для обеспечения альтернативного питания различных устройств и предотвращения сбоев в их работе из-за неисправностей сети.

Основная область применения – на производстве и в быту.

2. Состав изделия

В состав изделия входят микросхемы различного назначения, конденсаторы, транзисторы, трансформаторы и батареи, резисторы, диоды и кнопки.

3. Технические требования

Условия эксплуатации:

Температура окружающего воздуха, С -5+40

Относительная влажность воздуха, % 65

Атмосферное давление, кПа 100

Допускается транспортирование всеми видами транспорта.

Электрические параметры не должны выходить за допустимые пределы.

Хранение устройства должно осуществляться при условиях подпадающих под условия эксплуатации.

Удобство обслуживания обеспечивается правильной компоновкой блока и расположение органов управления.

Диапазон входных напряжений 165-242 В

Диапазон выходных напряжений 220 В + 10%

Типовое время переключения 20 с

Частота обработки сигналов, Гц 660

Температурный диапазон, С -10+70

Встраиваемые АБ (герметичные, необслуживаемые, свинцово-кислотные):

Ёмкость: 55...60 А*ч

4. Требования по надежности

Интенсивность отказов:

- микросхемы 1.26*10^-6

- сопротивления 1000*10^-6

- конденсаторы 200*10^-6

- диоды 100*10^-6

Наработка прибора на отказ, ч 13500

5. Конструктивные требования

Конструкция является модульной. Элементная база – интегральная и дискретная. Монтаж – печатный и объемный. Органы управления функционально удобны. Габаритные размеры будут определены в процессе проектирования. Требования к массе отсутствуют.

1.6 Ориентировочная номенклатура конструкторской документации, порядок испытаний и приемки опытных образцов:

- схема электрическая принципиальная ИБП – А2;

- сборочный чертеж печатной платы – А2;

- сборочный чертеж ИБП – А1;

- печатная плата – А1.

Образцы принимаются, испытываются в нерабочих условиях, т.е. без непосредственного подключения к аппаратуре. Органы управления должны располагаться в досягаемом для персонала месте. Корпус и внутреннее заполнение должно обеспечивать простоту ремонта и настройки устройства.

2. Анализ технического задания, электрической схемы, оценка элементной базы

Был проведен литературный поиск аналогов разрабатываемого устройства: «Многокомандная система телеуправления»[1]. Разрабатываемая система имеет широтно-импульсный метод кодирования команд с временным уплотнением каналов, отличается универсальностью, что приводит к расширению области его применения, высокая помехоустойчивость, экономичность, отличается простотой элементной базой.

Таблица 1

Сравнительный анализ аналогов

Характеристика	Аналог	Разрабатываемое устройство
Количество одновременно управляемых объектов	до 8	до 16
Оптимизация	Нет	Временное уплотнение
Область применения	Производство	Многие сферы
Габариты	-	Малые
Алгоритм управления	Простая передача команд	Возможность организации сложных алгоритмов
Помехоустойчивость	Нет	Есть

Разрабатываемое изделие состоит из следующих модулей:

- генератор прямоугольных импульсов (элементы DD1.1 и DD1.2);

- сдвигового регистра (DD2 и DD3);

- блок одновибраторов (DD4-DD7, А1);

- блок управления (А2).

Генератор вырабатывает прямоугольные импульсы со скважностью 2 и частотой 660 Гц. Последние разряды регистра в модуле сдвигового регистра формируют синропаузу между пакетами информационных импульсов.

Фронты импульсов с блока сдвигового регистра запускают соответственно один из блоков одновибратора. В зависимости от положения кнопок в блоке управления формируются пакеты соответствующей величины. Пакеты через развязывающие диоды передаются на выход.

Условия эксплуатации всего блока жестче, чем условия эксплуатации отдельных элементов. Это обусловлено особым тепловым режимом внутри блока.

Ниже приведена оценка элементарной базы устройства.

Микросхемы серий К176 и К561 изготавливаются по технологии комплементальных транзисторов структуры металл – окисел – полупроводник (КМОП). Основной особенностью микросхем является ничтожное потребление тока в статическом режиме – 0,1…100мкА. Микросхемы выпускаются в пластмассовых корпусах 201.14 – 1 и 238.16 – 1. Микросхемы серии К176 работоспособны при напряжении питания от 5 до 12 В. Для микросхем серии К561 гарантируется работоспособность при напряжении питания от 3 до 15 В. Предельные отклонения размеров между осями двух любых выводов 0,2мм

Предельные отклонения размеров между осями двух любых монтажных отверстий 0,1мм; для автоматизированных процессов сборки 0,05мм.

К176ЛА7 – 4 элемента 2И-НЕ (14 выводов)

Температурный режим, ⁰С -10…+70

Напряжение питания, В +5…+10

Потребляемая мощность, мВт 200

Потребляемый ток, мкА 0.3

К176ЛЕ5 – 4 элемента И-НЕ (14 выводов)

Температурный режим, ⁰С -10…+70

Напряжение питания, В +5…+10

Потребляемая мощность, мВт 200

Потребляемый ток, мкА 0.3

К176ИР2 – два 4-разрядных сдвиговых регистров (16 выводов)

Температурный режим, ⁰С -10…+70

Напряжение питания, В +5…+10

Потребляемая мощность, мВт 300

Потребляемый ток, мкА 5

МЛТ-0.125 – резисторы металлизированные лакированные теплостойкие постоянного сопротивления, которые характеризуются высокой стабильностью параметров, слабой зависимостью сопротивления от частоты и рабочего напряжения, высокой надежностью.

СП3-39 – подстроечный одинарный многооборотный резистор с круговым перемещением подвижной системы, предназначены для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного тока. Температурный режим (предельный) от -60 до +155⁰С.

СП3-9 – Это композиционный переменный резистор характеризуется очень высокой надежностью, высокой стабильностью параметров, пониженным уровнем собственных шумов. Характер изменения сопротивления – линейный. Температурный режим от -60 до +100⁰С.

Д9В – диод со следующими характеристиками:

Температурный режим, ⁰С -60...+70

Максимально допустимый пост. ток, А 0.02

Максимально допустимый дискр. ток 0.062

Предельные отклонения размеров между осями двух любых монтажных отверстий 0,1мм; для автоматизированных процессов сборки 0,05мм.

Наиболее критичными элементами согласно тепловому режиму и электромагнитной совместимости являются микросхемы и конденсаторы. Остальные элементы менее зависимы.

3. Разработка конструкции многокомандной системы телеуправления. шифратор