46172 (588391), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В условиях рыночных отношений необходимо обеспечить конкурентоспособность изделий, а поэтому необходимо обеспечить надежность выполнения функциональных задач наряду с приемлемой стоимостью прибора.
В данном дипломе проектируется блок вторичного электропитания, предназначенный для питания изделия специального назначения, которое критично к помехам по цепи питания в полосе частот от 50 Гц до 3 кГц. Выполнение требований заданий обеспечивается как схематическими, так и конструкторскими мерами.
-
1. Технико-экономический анализ темы проекта.
-
1.1. Анализ технического задания
Прибор выполнен по техническому заданию, составленному применительно к эксплуатации в условиях Чернского узла электросвязи филиала ОАО «Тулателеком».
Источник питания для АТС может использоваться на автоматических телефонных станциях в качестве источника питания для аппаратуры уплотнения ИКМ-120.
Так как источник питания эксплуатируется в закрытом помещении, то специальных мер защиты источника питания предусматривать не следует. Рабочий температурный охват для источника питания – от +5 до +40С, допустимая относительная влажность воздуха при 30С – 40 до 90, атмосферное давление – от 84 до 107 кРа.
Использование источника питания на АТС предусматривает габариты и компоновку прибора исходя из размеров и расположения другой аппаратуры, а также удобство в эксплуатации, поэтому заданы габаритные размеры в плане 480340. Конструкция источника питания должна обеспечивать в полной мере выполнение технических требований, предъявляемых к прибору, и обеспечивать нормальный тепловой режим. Одним из возможных вариантов исполнения данного прибора является конструктивное оформление его в корпус.
Из анализа условий эксплуатации следует, что выбор электрорадиоэлементов /ЭРЭ/ должен обеспечивать работу источника питания в заданных условиях без снижения надежности.
Разрабатываемая конструкция источника питания должна быть технологична. Технологичность конструкции – это совокупность свойств конструкции изделия, обеспечивающая оптимизацию затрат при производстве, эксплуатации, ремонте с учетом заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ. Проведем расчет показателей технологичности конструкции по методике, изложенной в [6] .
Экономичность конструктивной и пространственной компоновке блока определяется количеством деталей в изделии и их распределением по назначению.
Коэффициент экономичности равен:
, (1.1)
где Пдоп, Пвсп, Посн, - соответственно, количество дополнительных, вспомогательных и основных деталей.
Коэффициент повторяемости (внутренней унификации) определяется на основе выражения:
, (1.2)
где П – общее количество деталей и узлов в изделии;
Пнаим – общее количество наименований типоразмеров деталей и узлов в изделии.
Коэффициент разнообразия применяемых материалов характеризуется качеством применяемых марок, типоразмеров материалов и определяется на основе выражения:
, (1.3)
где Мт – количество типоразмеров материалов, идущих на изготовление
оригинальных и заимствованных деталей изделия;
Пор – общее количество оригинальных и заимствованных деталей.
Одним из важнейших критериев технологичности конструкции является степень конструктивной преемственности вновь разрабатываемой конструкции. Она характеризуется следующими коэффициентами:
Коэффициентом нормализации и стандартизации, который определяется по формуле:
, (1.4)
где Пн ,Пс - соответственно количество нормализованных и стандартизованных деталей.
Коэффициентом общей преемственности, определяемый по формуле:
, (1.5)
где Пз – количество заимствованных деталей.
Полученные расчетным путем показатели, сведем в табл. 1.1.
Показатели технологичности конструкции
Таблица 1.1.
| № | Показатели | Значение |
| 1 | Коэффициент экономичности | 0,4 |
| 2 | Коэффициент повторяемости | 4,0 |
| 3 | Коэффициент разнообразия применяемых материалов | 0,417 |
| 4 | Коэффициент нормализации и стандартизации | 0,49 |
| 5 | Коэффициент общей преемственности | 0,56 |
Анализируя полученные показатели, сделать вывод, что данная конструкция источника питания в заданной серии выпуска, технологична. Прибор может эксплуатироваться на АТС. Разработанный прибор удовлетворяет всем задачам, поставленным в ТЗ. Прибор отличается сравнительно небольшими габаритами, относительной простотой и надежностью конструкции.
С целью повышения ремонтопригодности источник питания выполнен, как два блока – силовой и контрольно-управляющий. Кроме этого, облегчается и тепловой режим контрольно-управляющего блока.
-
1.2. Обоснование критерия качества проектируемого изделия.
Проектируемый прибор относится к стационарной радиоэлектронной аппаратуре (РЭА), поэтому в качестве критерия качества примем комплексный показатель качества.
В условиях рыночной экономики наиболее существенными показателями, обеспечивающими конкурентоспособность изделия и характеризующими потребительские свойства изделия, являются такие показатели, как надежность и стоимость.
Так как источник питания относится к стационарной РЭА, то необходимо, чтобы его конструкция обеспечивала удобство при эксплуатации и обладала хорошим эстетическим оформлением. Для этого используются наиболее удачные, ранее найденные, конструктивные решения. В нашем случае оптимальной формой источника питания является конструкция, помещаемая в прямоугольный корпус. Этот вывод сделан на основе проведенного теплового расчета. Расчет приведен в разделе 3.
Отвод теплоты, благодаря относительно небольшой выделяемой мощности, осуществляется за счет естественной воздушной конвекции. Необходимая точность выдаваемых источником питания электрических параметров обеспечивается схемным решением и путем выбора электрорадиоэлементов (ЭРЭ) с малым разбросом номиналов (до 5%).
Конструирование данного источника питания производится в узловом исполнении. Наличие узлов, скомпонованных в зависимости от выполняемых функций, улучшает ремонтопригодность.
На основе выбранного критерия качества проводим патентно-информационный поиск по уже существующим разработкам. Результаты патентно-информационного поиска приведены в разделе 1.3.
1.3 ПАТЕНТНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПОИСК
ЗАДАНИЕ
НА ПРОВЕДЕНИЕ ПАТЕНТНОГО И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО
ИССЛЕДОВАНИЯ
Тема дипломного проекта: Специализированный источник питания для АТС.
Задачи патентного и научно-технического исследования:
Выявить новизны источника питания,
обзор и анализ известных решений.
Исполнитель: Вяткин И.Н.
Краткое содержание работы: Выявить аналоги и провести сравнительный анализ
из функциональных возможностей и основных параметров источников питания.
Срок исполнения: 10 сентября 1998 г.
Отчетный документ: Справка-отчет о патентном исследовании.
Руководитель дипломного проекта: Семенов Л.П.
Задание принял к исполнению 01.09.98 г.
Студент гр. 260831 Вяткин И.Н.
Справка-отчет о патентном исследовании.
Тема дипломного проекта: «Специализированный источник питания для АТС».
Начало поиска 01.09.98 г. Окончание поиска 10.09.98 г.
Таблица 1.2.
|
Предмет поиска
|
Страна, индекс /МКИ, НКИ/
|
№ заявки, патента |
Сущность изобретения | Недостатки |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|
Импульсный источник питания
|
СССР, G 05 F1/56
|
1780588
| С целью повышения надежности в работе путем повышения быстродействия защиты в аварийных режимах введены две дополнительные обмотки магнитного усилителя, шунтирующая цепь, измерительная цепь, две управляющие обмотки со средней точкой и выключающая обмотка, размещены на сердечнике силового трансформатора причем каждая обмотка выводом от средней точки соединена последовательно с соответствующей дополнительной обмоткой магнитного усилителя и подключена к свободному выводу конденсатора RC – цепи. |
Недостаточная мощность. |
|
Вторичный источник питания |
СССР, G 05 F1/569 |
1777130 | С целью повышения надежности введены триггер Шмидта, первый и второй транзисторы, шесть резисторов, два конденсатора, второй диод, второй делитель выходного напряжения, тиристорный оптрон и исполнительный элемент. |
Уровень шумов критический для аппаратуры АТС |
|
Стабилизированный источник питания |
СССР, G 05 F1/56 |
1774319 | С целью расширения диапазона выходной нагрузки в цепь подпитки введен стабилизатор напряжения линейного типа, включенный между токоограничительным дросселем и выходными выводами и состоящий из последовательно регулирующего транзистора, коллектор, которого соединен с входом, а эмиттер – с выходом стабилизатора напряжения, опорного элемента. |
Сложное схемотехническое решение. |
|
Источник электропитания с защитой перегрузок по току |
СССР, G 05 F1/569 |
1772797 | С целью повышения КПД введены транзистор, диод, первый и второй стабилитроны, шестой, седьмой, восьмой и девятый резисторы и источник вспомогательного напряжения с полярностью противоположной полярности источника вспомогательного напряжения. |
___
|
|
Стабилизированный источник питания |
Великобритания, G 05 F 3/00 |
2229054 | С целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности введены узел контроля занижения выходного напряжения, состоящий из делителя выходного напряжения, источника опорного напряжения с плавным нарастанием напряжения и усилителя постоянного тока. |
Высокая стоимость устройсва |
| Вторичный источник электропитания и устройство для фиксации уровня напряжения |
США, G 05 F1/56 |
5123612 | С целью повышения эксплутационной надежности введены инвертор и дополнительный управляемый ключ, а компаратор выполнен со стробирующим входом, соединенным с входом инвертора. | Высокая сложность устройства ведет к увеличению размеров источника питания. |
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
