- •Введение
- •1 Проектировочный раздел
- •1.1 Анализ технического задания
- •1.2 Анализ научно-технической литературы по теме проекта
- •1.3 Анализ схемы электрической структурной
- •1.4 Описание схемы электрической принципиальной
- •2 Электрический расчет каскадов схемы
- •2.1 Электрический расчет стабилизатора напряжения
- •2.2 Электрический расчет выпрямителя
- •2.3 Электрический расчет трансформатора
- •3 Конструкторско-технологический раздел
- •3.1 Выбор и обоснование элементной базы
- •3.2 Обоснование выбора конструктивных материалов и покрытий
- •3.3 Разработка компоновки устройства
- •3.4 Компоновочный расчет печатной платы устройства
- •3.5 Расчет элементов печатного монтажа
- •3.6 Расчет теплового режима блока и выбор способа охлаждения
- •3.7 Оценка устойчивости конструкции к механическим воздействиям
- •3.8 Расчет надежности
- •3.9 Анализ технологичности устройства
- •3.10 Разработка технологического процесса изготовления печатной платы
- •4 Экономический раздел
- •4.1 Технико-экономическая характеристика проекта
- •4.2 Расчет стоимостной оценки результата производства
- •4.3 Расчет стоимостной оценки предпроизводственных затрат
- •4.4 Расчет экономического эффекта
- •4.5 Определение срока окупаемости и рентабельности инвестиций
- •5 Охрана труда
- •5.1 Иерархическая структура законодательных и нормативно-правовых актов по охране труда
- •5.2 Содержание законодательных и нормативно-правовых актов, их характеристика, порядок принятия
- •5.3 Техническое нормирование и стандартизация безопасности
- •Заключение
3 Конструкторско-технологический раздел
3.1 Выбор и обоснование элементной базы
Правильно выбранная элементная база позволяет [16]:
– обеспечить надежное функционирование составных частей и всего изделия в целом;
– снизить вероятность возникновения помех из-за несогласованности входов одних элементов с выходами других;
– получить высокие эксплуатационные характеристики;
– уменьшить энергопотребление за счет применения элементов, изготовленных по передовым технологиям;
– добиться лучших массогабаритных показателей;
– повысить ремонтопригодность аппаратуры и расширить ее технические возможности.
Критериями выбора элементной базы в любом радиотехническом устройстве является соответствие технологических и эксплуатационных характеристик элементов заданным условиям эксплуатации.
Основными параметрами при выборе электрорадиоэлементов являются:
– технические параметры:
а) номинальные значения параметров ЭРЭ согласно схеме электрической принципиальной;
б) допустимые рабочие напряжения;
в) допустимые рассеиваемые мощности;
г) диапазоны рабочих частот;
д) коэффициент электрической нагрузки;
– эксплуатационные параметры:
а) диапазон рабочих температур;
б) относительная влажность воздуха;
в) атмосферное давление;
г) воздействие ударов и вибраций.
– другие параметры:
а) надежность;
б) унификация ЭРЭ;
в) масса и габариты;
г) стоимость.
Выбор унифицированной элементной базы позволяет сократить стоимость изделия, срок проектирования, исключить специальные оснастки, улучшить производственную и эксплуатационную технологичность.
Для проектируемого устройства выбираем следующие резисторы [23] со следующими параметрами:
резисторы R1, R3, R5, R7, R9, R10, …, R28 – постоянные непроволочные металлодиэлектрические С2-23:
температура окружающей среды.............................................................................
- 60…70С
предельное рабочее напряжение постоянного и переменного тока....................
200 В
минимальная наработка...........................................................................................
25000 ч
срок сохраняемости..................................................................................................
15 лет
резисторы R2, R4, R6, R8 – переменные СП3-19A:
температура окружающей среды............................................................................ |
- 60…100С |
относительная влажность воздуха при температуре 35С................................... |
98% |
предельное рабочее напряжение постоянного и переменного тока.................... |
250 В |
износоустойчивость................................................................................................. |
10000 циклов |
минимальная наработка........................................................................................... |
15000 ч |
срок сохраняемости.................................................................................................. |
15 лет |
Выбираем следующие конденсаторы:
1) конденсаторы С1, С2, С4, С7, С9, С10, С11, С13, С14 – К10-17:
диапазон рабочих температур................................................................................. |
- 60…85С |
относительная влажность воздуха при температуре 25°С................................... |
98% |
пониженное атмосферное давление........................................................................ |
0,64 кПа |
номинальное напряжение........................................................................................ |
250 В |
минимальная наработка........................................................................................... |
300000 ч |
срок сохраняемости.................................................................................................. |
15 лет |
2) конденсаторы С5, С6, С15, С16, С21, С22, С24, С26, С27, С28 – слюдяные стеклокерамические окукленные К31-11:
диапазон рабочих температур................................................................................. |
- 60…85С |
относительная влажность воздуха при температуре 25°С................................... |
98% |
пониженное атмосферное давление........................................................................ |
0,64 кПа |
номинальное напряжение........................................................................................ |
250 В |
минимальная наработка........................................................................................... |
300000 ч |
срок сохраняемости.................................................................................................. |
15 лет |
3) конденсаторы С3, С8, С12, С17, …, С20, С23, С25, С29, С30, С31 – алюминиевые оксидно-электрические с однонаправленными лепестковыми выводами К50-16:
диапазон рабочих температур................................................................................. |
- 60…85С |
относительная влажность воздуха при температуре 35°С................................... |
98% |
номинальное напряжение........................................................................................ |
25…100 В |
минимальная наработка........................................................................................... |
23000 ч |
срок сохраняемости.................................................................................................. |
12 лет |
Выбираем следующие переключатели [35]:
переключатель SA1 – кнопочный переключатель TPS-22B:
диапазон рабочих температур................................................................................. |
- 30…130С |
относительная влажность воздуха при температуре 35°С................................... |
98% |
электрический ресурс............................................................................................. |
60 циклов |
механический ресурс............................................................................................... |
100 циклов |
минимальная наработка........................................................................................... |
15000 ч |
срок сохраняемости.................................................................................................. |
15 лет |
2) переключатель SA2 – кнопочный переключатель R13-508B:
диапазон рабочих температур................................................................................. |
- 30…130С |
относительная влажность воздуха при температуре 35°С................................... |
98% |
электрический ресурс............................................................................................. |
50 циклов |
механический ресурс............................................................................................... |
100 циклов |
минимальная наработка........................................................................................... |
15000 ч |
срок сохраняемости.................................................................................................. |
15 лет |
Условия эксплуатации активных элементов [11, 36]:
1) микросхемы DА1 – LM1036:
температура окружающей среды............................................................................ |
- 10…70С |
минимальная наработка........................................................................................... |
40000 ч |
срок сохраняемости.................................................................................................. |
15 лет |
2) микросхем DА2, DА3 – TDA2030A:
температура окружающей среды............................................................................ |
- 10…70С |
минимальная наработка........................................................................................... |
40000 ч |
срок сохраняемости.................................................................................................. |
15 лет |
3) микросхемы DА4 – 78L12:
температура окружающей среды............................................................................ |
- 10…70С |
минимальная наработка........................................................................................... |
40000 ч |
срок сохраняемости.................................................................................................. |
15 лет |
4) транзисторов VT1, VT3 – BD907:
температура окружающей среды............................................................................ |
- 10…70С |
максимальная температура перехода..................................................................... |
+ 140 С |
минимальная наработка........................................................................................... |
30000 ч |
5) транзисторов VT2, VT4 – BD908:
температура окружающей среды............................................................................ |
- 10…70С |
максимальная температура перехода..................................................................... |
+ 140 С |
минимальная наработка........................................................................................... |
30000 ч |
6) транзисторов VT5, VT6 – BD225:
температура окружающей среды............................................................................ |
-10…70 С |
максимальная температура перехода..................................................................... |
+ 110 С |
минимальная наработка........................................................................................... |
32000 ч |
7) диодов VD1, …, VD4 – 1N4001:
температура окружающей среды............................................................................ |
- 65…175С |
максимальный прямой ток....................................................................................... |
1 А |
минимальная наработка........................................................................................... |
50000 ч |
8) диодного моста VD5 – BR3510:
температура окружающей среды............................................................................ |
- 50…120С |
максимальный прямой ток....................................................................................... |
12 А |
минимальная наработка........................................................................................... |
40000 ч |
9) светодиода HL1 – AЛ307АМ:
температура окружающей среды............................................................................ |
- 50…120С |
максимальный прямой ток....................................................................................... |
10 А |
максимальное прямое напряжение......................................................................... |
2 В |
сила света................................................................................................................... |
2 мкд |
минимальная наработка........................................................................................... |
15000 ч |
Эксплуатационные и технические характеристики выбранных в соответствии со схемой электрической принципиальной электрорадиоэлементов удовлетворяют эксплуатационным требованиям.