48017 (588515), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

(4.8.3)

где Iд – ток через диод, А;

С – коэффициент, зависящий от тока нагрузки (определяется по таблице 4.8.1).

IД=0,5*2*400=400 мА

3. Подсчитываю обратное напряжение, которое будет приложено к каждому диоду выпрямителя:

(4.8.4)

где Uобр – обратное напряжение, В;

Uн напряжение на нагрузке, В.

Uобр=1,5*5=7.5 В

4. Выбираю диоды, у которых значение выпрямленного тока и допустимого обратного напряжения равны или превышают расчетное.

Выбранным выпрямителем будет диодный мост КЦ407А, так, как он удовлетворяет всем требованиям.

5. Определяю емкость конденсаторного фильтра:

(4.8.5)

где -емкость конденсаторного фильтра, мкФ;

максимальный ток нагрузки, А;

-напряжение на нагрузке, В;

Сф=3200*0,304*10-3/5*10-3=787,602*10-6

-коэффициент пульсации выпрямленного напряжения и нашем случае он равен .

и выбираю конденсатор: так, как нет предела в 757мкФ выбираю предел в 1000мкФ типа К50-18

Расчет трансформатора.

1.Определяю значение тока, текущего через вторичную обмотку трансформатора:

(4.8.6)

где -ток через обмотку II трансформатора, А;

-максимальный ток нагрузки, А.

(4.8.7)

2.Определяю мощность, потребляемую выпрямителем от вторичной обмотки трансформатора:

(4.8.8)

где -максимальная мощность, потребляемая от вторичной обмотки, Вт;

-напряжение на вторичной обмотке, В;

-максимальный ток через вторичную обмотку трансформатора, А.

3.Подсчитываю мощность трансформатора:

(4.8.9)

где -мощность трансформатора, Вт;

-максимальная мощность, потребляемая от вторичной обмотки трансформатора, Вт.

4.Определяю значение тока, текущего в первичной обмотке:

(4.8.10)

где -ток через обмотку I, А;

-подсчитанная мощность трансформатора, Вт;

-напряжение на первичной обмотке трансформатора (сетевое напряжение).

.

5.Расчитываю необходимую площадь сечения сердечника магнитопровода:

(4.8.11)

где S-сечение сердечника магнитопровода, ;

-мощность трансформатора, Вт.

6.Определяю число витков первичной (сетевой) обмотки:

(4.8.12)

где -число витков обмотки;

-напряжение на первичной обмотке, В;

S-сечение сердечника магнитопровода, .

7.Подсчитываю число витков вторичной обмотки:

(4.8.13)

где - число витков обмотки;

- напряжение на первичной обмотке, В;

S – сечение сердечника магнитопровода, .

8.Определяю диаметр проводов обмотки трансформатора:

(4.8.14)

где d – диаметр провода, мм;

I – ток через обмотку, мА.

мм

Выбор стабилизатора питания.

Исходя из произведённых расчётов потребляемой мощности, в качестве стабилизатора питания будем использовать интегральную микросхему КР142ЕН5А. На выходе данного стабилизатора обеспечивается напряжение 5В. На вход стабилизатора допускается подача напряжения до 20В.

4.9 Расчет быстродействия

Быстродействие характеризуется наибольшей частотой входных сигналов, при которой не нарушается функционирование схемы. На быстродействие влияет также длительность задержки сигнала, которая рассчитывается по формуле:

(4.9.1)

где

длительность задержки сигнала

задержка сигнала при переключении с лог. “1” на лог.”0”

задержка сигнала при переключении с лог. “0” на лог.”1”

Быстродействие определяется по формуле:

(4.9.2)

задержка сигнала устройством

задержка сигнала каждым элементом

Таблица 4.9.1 – время задержки сигнала отдельных элементов

Быстродействие составляет

250 нс

быстродействие также характеризуется задержкой сигнала самой длинной цепи, которая определяется по формуле:

,(4.9.3)

где

N – общее количество входов логических элементов, подключенных к линии,

L - длина линии связи от источника сигнала до приемника, для каждого определяется время задержки l=5(K-1), где К - число корпусов интегральных микросхем, включая микросхемы источников сигнала. длина линии связи от источника сигнала до приемника, для каждого определяется время задержки l=5(K-1), где К - число корпусов интегральных микросхем, включая микросхемы источников сигнала.

l=5(9-1)=40,

5.34 нс

общее быстродействие определяется по формуле:

,(4.9.4)

в результате получаем общее быстродействие всего устройства:

5.34+250=255.34 нс

4.10 Расчёт надёжности

Расчет надежности производят на этапе разработки объекта для определения его соответствия требованиям. В результате расчета должны быть определены количественные характеристики надежности объектов. Расчет производится по известным данным об интенсивности отказов элементов, составляющих рассматриваемый объект; в частности, надежность какой-либо сборочной единицы ЭВМ определяется значениями интенсивности отказов ЭРЭ и элементов конструкции, составляющих сборочную единицу.

Интенсивность отказов показывает, какая часть элементов по отношению к общему количеству исправно работающих элементов в среднем выходит из строя в единицу времени.

Интенсивность отказов объекта есть сумма интенсивностей отказов всех входящих в объект элементов iэ:

о = iэ ,(4.10.1)

i=1

где о – интенсивность отказов объекта, 1/час;

iэ – интенсивность отказов элементов i-го типа и режима использования, 1/час;

k – количество разновидностей элементов по типам и режимам использования.

Интенсивность отказов э ЭРЭ в реальных условиях эксплуатации связана с величиной интенсивности отказов н ЭРЭ при номинальном электрическом режиме, коэффициентом нагрузки Кн, температурным коэффициентом Кт и количеством элементов N с интенсивностью отказов iэ соотношением:

э = нКнКтN ,(4.10.2)

где э – интенсивность отказов ЭРЭ в реальных условиях эксплуатации, 1/час;

н – интенсивность отказов ЭРЭ при номинальном электрическом режиме, 1/час;

Кн – коэффициент нагрузки – отношение количества используемых ножек микросхемы к общему числу ножек микросхем;

Кт – температурный коэффициент;

N – количество элементов с интенсивностью отказов н, шт.

Все данные, необходимые для расчета интенсивности отказов объекта, сводятся в таблицу 4.10.1, вычисление э будет вестись по формуле (4.10.2).

Таблица 4.10.1 – данные для расчёта интенсивности отказов

Подставив значение э в формулу (6.3), определяется о:

о=0,0075+0,02+0,02+0,00875+0,0115+0,0068+0,0006+0,0002=0,0753510-6 1/час.

Средняя наработка на отказ, или среднее время безотказной работы, есть ожидаемая наработка объекта до первого отказа.

Характеристики

Список файлов ВКР