Разработка импульсного источника питания

Заказать уникальную дипломную работу
Тип работы: Дипломная работа
Предмет: Радиотехника
  • 96 96 страниц
  • 22 + 22 источника
  • Добавлена 18.01.2020
4 785 руб.
  • Содержание
  • Часть работы
  • Список литературы
  • Вопросы/Ответы
ВВЕДЕНИЕ 9
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИМПУЛЬСНЫХ ИСТОЧНИКАХ ПИТАНИЯ, ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 12
1.1 Типы систем питания 12
1.2 Патентно-информационные исследования 14
1.3 Отечественные и зарубежные производители импульсных источников питания. Продукция, технические показатели, сравнительные характеристики 15
1.4 Основные принципы работы импульсных источников питания с ШИМ 17
1.4.1 Прямоходовый преобразователь 18
1.4.2 Обратноходовой преобразователь 20
1.4.3 Полумостовой преобразователь 22
1.5 Обоснование структурной схемы разрабатываемого устройства 24
Выводы по главе 26
2. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ 27
2.1 Структурная схема ИИП 27
2.2 Описание структурной схемы ИИП 29
2.2.1 Фильтр помех 29
2.2.2 Входной выпрямитель и фильтр 29
2.2.3 Импульсный преобразователь 30
2.2.4 Выходные выпрямители и фильтры 32
2.2.5 Блок контроля и защиты 32
2.3 Функциональная схема ИИП 33
3. ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ 35
3.1 Выбор микросхемы ШИМ-контроллера 35
3.2 Выбор стабилизаторов напряжения 38
3.3 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ 39
4. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ 42
4.1 Эскизный расчет параметров ИИП 42
4.2.1 Импульсный трансформатор 43
4.2.2 Проектирование дросселей выходных фильтров 46
4.2.3 Разработка трансформатора управления затворами. 47
4.3 Проектирование схемы ШИМ-контроллера 48
4.4 Расчет параметров входной цепи и схемы преобразователя 49
4.5 Электрический расчет схемы импульсного стабилизатора. 55
4.6 Разработка схемы дежурного источника питания 57
5. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ 59
5.1 Анализ технических требования к конструкции устройства 59
5.2 Разработка конструкции печатной платы. Требования к формовке выводов, лужению и пайке. 61
5.3 Проектирование печатной платы устройства в САПР P-CAD 65
5.4 Расчёт надёжности 67
5.5 Выбор технологического оборудования и технологических режимов изготовления печатной платы 70
5.6 Выбор и обоснование компоновочного решения и системы БНК 74
5.7 Разработка конструкции модуля 74
6. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 77
6.1 Экономические параметры разработки 77
6.2 Организация и планирование работ по теме 77
7. ОХРАНА ТРУДА И БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 86
7.1 Требования к помещениям для эксплуатации ВДТ и ПЭВМ 86
7.2 Требования к шуму и вибрации 86
7.3 Требования к освещенности 87
7.4 Требования к воздуху рабочей зоны и микроклимату 87
7.5 Электробезопасность 88
7.6 Инструкция по технике безопасности оператора ЭВМ 89
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 93
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 95

Фрагмент для ознакомления

Входной контроль фольгированного диэлектрикаПри входном контроле диэлектрика визуально устанавливают наличие царапин, проколов и других повреждений..Нарезка заготовокВ качестве инструмента для получения заготовок целесообразно применить роликовые или гильотинные ножницы. Нарезку заготовок осуществляют с припуском по контуру на одну или несколько плат.Получение фиксирующих и монтажных отверстийДля установки заготовок при выполнении отдельных операций технологического процесса предусматривают фиксирующие и технологические отверстия. Существует два метода выполнения отверстий в печатных платах: пробивка на специальных штампах и сверление. Для получения всех отверстий целесообразно использовать сверление, которое имеет более низкую стоимость по сравнению с пробивкой. Сверление отверстий производят на специализированных одношпиндельных и многошпиндельных сверлильных станках, на станках с программным управлением или на станках с автоматической сменой сверл. Контроль качества отверстий производят визуально с помощью специальных широкоугольных микроскопов с развертыванием поверхности. Наличие отверстий проверяется на специальных компараторах методом сканирования изображения контролируемой и эталонной платы.Химическая и предварительная электролитическая металлизацияХимическая металлизация печатных плат заключается в последовательности химических реакций осаждения меди, используемой в качестве подслоя при нанесении основного слоя токопроводящего рисунка гальваническим способом. Слой химической меди толщиной 0,25…1,0 мкм должен полностью покрывать поверхность диэлектрика и стенки отверстий. Получаемый слой меди должен обладать пластичностью и хорошим сцеплением с диэлектриком. Получение рисунка схемыНанесение рисунка схемы на печатную плату необходимо для получения защитной маски требуемой конфигурации для осуществления процессов металлизации. ЭкспонированиеЦелью экспонирования является полимеризация фотополимера, расположенного под прозрачными участками фотошаблона, под воздействием источника света, что делает эти участки нерастворимыми в проявляющих растворах. При обработке в проявляющих растворах позитивных фоторезистов их засвеченные участки растворяются и вымываются. Гальваническая металлизация и нанесение защитного покрытия из сплава олово-свинецГальваническая металлизация при комбинированном методе изготовления печатных плат применяется для увеличения тонкого слоя химической меди до толщины 5…8 мкм с целью последующего нанесения на поверхность проводящего рисунка схемы. При этом используется гальваническая ванна, анодом в которой является металл необходимого покрытия, катодом – печатная плата, а также имеет значение тщательная подготовка плат, обеспечивающая полное смачивание электролитом поверхности, подлежащей металлизации, и создание надежного электрического контакта с платами и анодами.Должны выполняться следующие требования:- металлизация должна быть сплошной, без трещин и отслоений, с шириной проводников не менее допустимой;- слой меди должен быть мелкозернистым, светло-розового цвета, пластичным и прочным, без шероховатостей;- толщина слоя меди в переходных и монтажных отверстиях должна быть не менее 25 мкм;- поверхность покрытия не должна иметь посторонних включений, раковин, неровностей в виде утолщений, металлизированных заусенцев и т.п.Электроосаждение двух элементов, входящих в состав покрытия олово-свинец, по сравнению с осаждением одного элемента более сложно, что вызвано необходимостью подержания определенного состава покрытия. При нанесении покрытия олово-свинец для обеспечения последующего оплавления при минимальной температуре и хорошей паяемости печатной платы необходимо поддерживать соотношение составляющих покрытия, близкое к эвтектическому состоянию, при минимальной толщине покрытия 12 мкм. Содержание олова в осажденном покрытии увеличивается при повышении плотности тока, увеличении количества добавок, снижении температуры электролита, избытке олова в электролите и сильном его перемешивании.Травление меди с пробельных местВ данном типовом технологическом процессе изготовления ДПП позитивным комбинированным методом травлению подвергаются медная фольга исходного материала с нанесенным на нее слоем предварительной металлизации, при этом проводящий рисунок защищен слоем стойкого к травителюметаллорезиста, например сплавом олово-свинец.Обработка печатной платы по контуруПри обработке ПП по контуру применяют два способа: вырубку штампами и фрезерование.Применение вырубки плат на эксцентриковых прессах с помощью штампов для заданного типа производства нецелесообразна. Поэтому для обработки печатной платы по контуру применяем способ фрезерования. Этот способ отличается высокой производительностью, дает хорошее качество кромок плат и точность размеров в пределах ±0,025 мм, имеет более низкую стоимость, уменьшает отходы материала. При этом в качестве инструмента используют алмазные дисковые фрезы или твердосплавные концевые фрезы диаметром 3…8 мм.5.6 Выбор и обоснование компоновочного решения и системы БНКПлата устройства расположена в корпусе. Корпус состоит из двух деталей: основания и крышки. На верхней стороне крышки сделано несколько вырез для отвода тепла. На внутренней стороне крышки имеется четыре стойки высотой 5 мм. Плата крепится горизонтально на стойках винтами М2,5. На плате применен монтаж с частичным использованием SMD-элементов (элементов для поверхностного монтажа). SMD-элементы имеют малые габариты, поэтому могут быть помещены на обеих сторонах печатной платы. При их установке нет необходимости в сверлении отверстий под выводы.Разрабатываемая конструкция устройства должна соответствовать данным требованиям. Необходимо обеспечить технологичность конструкции, минимизировать экономические затраты, а также предусмотреть возможность замены на аналогичное устройство.В данном ФУ нет параметра, влияющего на конструкцию ПП.Так как устройство должно обладать виброустойчивость и удароустойчивостью, то ячейка будет для блока разъемного типа и по ГОСТ 52003-2003 будет моделироваться пластиной с жестким закреплением всех сторон. Ячейка будет представлена в рамочном исполнении.5.7 Разработка конструкции модуляДля дальнейшего процесса проектирования необходимо выбрать критерии и методы конструирования.Целью конструирования данного устройства является построение конструкции, которая, в первую очередь, будет обладать большими функциями, чем прототип, а также, по возможности, будет дешевле, будет поддерживать большее число датчиков, чем прототип, будет иметь наименьший потребляемый ток и напряжение питания, работать при отрицательных температурах.Далее необходимо сформулировать и произвести анализ комплекса задач проектирования. Вследствие того, что импульсный блок питания – прибор, выдвигаюший очень большие требования к конструкции РЭА, а также из-за того, что прототип не имеет готового конструктивного решения, а имеет только готовую электрическую принципиальную схему, важной (возможно основной) задачей данного проекта является создание конструкции устройства, то есть материальная реализация принципиальной схемы прототипа. Важными конструкционными параметрами ИИП являются ударопрочность, пыле- и влагозащищенность, долговечность, компактность.Второй комплекс задач проектирования включает в себя модернизацию, обновление практически всех компонентов схемы. Исходя из уровней сложности задач проектирования, видно, что в процессе проектирования будет создана конструкция устройства, произойдут существенные изменения среди элементов прототипа, а также изменятся некоторые параметры схемы устройства прототипа.Обзор существующих методов контроля готовых изделий и измерения их параметровГотовое радиотехническое изделие это общее понятие, которое включает в себя множество конкретных изделий разного уровня сложности. Таковым изделием может быть и радиолокационная станция и блок питания компьютера, телевизор, радиоприемник. Тем не менее все эти изделия объединяет этап завершающий процесс изготовления того или иного изделия. Это процесс контроля готового изделия.К типовым испытаниям относятся испытания на устойчивость к климатическим и механическим воздействиям. Таким образом, видно, что многообразие видов контроля готового изделия сводится к тем или иным измерениям параметров готового изделия указанным в технических условиях (ТУ) на это изделие.Единство измерений может быть выполнено при соблюдении двух основополагающих условий: - выражение результатов измерений в узаконенных единицах; - установление допускаемых погрешностей результатов измерений и пределов, за которые они не должны выходить при заданной вероятности. Для подтверждения заданных параметров указанных в ТУ на единичное изделие, партию изделий, партию изделий изготовленных в разное время и на разных заводах изготовителях, необходимо, чтобы измерения, проводимые на разных предприятиях, проводимых в разное время отвечали бы критерию истинности. Эту сложную задачу берет на себя наука метрология. Одной из главных задач метрологии является обеспечение единства измерений. Единство измерений – состояние измерений, при котором их результаты выражены в узаконенных единицах величин и погрешности измерений не выходят за установленные границы с заданной вероятностью. 6. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ6.1 Экономические параметры разработкиРазработка технико-экономического обоснования в рамках выпускной квалификационной работы, прежде всего, позволит закрепить теоретические знания, связанные с определением экономической оценки затрат, возникающих при проведении работ по написанию программы, и выработать практические навыки проведения расчета.[21]В рамках составления технико-экономического обоснования выполнены следующие расчеты:составлен детализированный план-график выполнения работ, позволяющий определить совокупную трудоемкость разработки системы;оценена величина заработной платы и социальных отчислений участников исследования;оценены затраты, связанные с содержанием и эксплуатацией оборудования используемого при разработке);определены величину амортизационных отчислений используемых основных средств;оценены накладные расходы;Разработкаимпульсного источника питания представляет собой трудоемкий, длительный и динамичный процесс, охватывающий весь спектр задач от выявления требований до непосредственного внедрением системы.6.2 Организация и планирование работ по темеВ составе работы задействовано 3 человека: руководитель (руководитель выпускной квалификационной работы) – отвечает за грамотную постановку задачи, контролирует отдельные этапы работы, вносит необходимые коррективы и оценивает выполненную работу в целом;консультант (консультант по специальной части ВКР) – отвечает за консультирование в области технической части проекта: предлагает возможные пути решения задач, выбора инструментов разработки, способов разработки;инженер (разработчик) – реализация всех поставленных задач, в том числе проведение тестирования готового продукта и подготовка проектной документации. Этапы разработки представлены в таблице 6.1.[21]Таблица 6.1 – Перечень этапов разработки проекта№Название этапаИсполнительТрудоемкость,чел/дниПродолжительность работ, дни1Разработка и утверждение технического заданияРуководитель552Технические предложенияРуководитель77Консультант33Эскизный проект:213.1Анализ исходных данных и требованийИнженер93.2Постановка задачиКонсультант53.3Разработка общего описания алгоритма функционированияРуководитель2Инженер74Технический проект:154.1Определение формы представления входных и выходных данныхРуководитель2Инженер54.2Разработка структуры программы и логической структуры базы данныхРуководитель2Консультант2Инженер105Рабочий проект:475.1Программирование и отладка программыИнженер245.2Испытание программыИнженер45.3Корректировка программы по результатам испытанийИнженер55.4Подготовка технической документации на программный продуктКонсультант3Инженер75.5Сдача готового продукта и внедрениеРуководитель2Консультант2Инженер7Итого11390Состав задействованных в работе участников представлен на схеме (Рисунок 6.1 ). Рисунок 6.1 – Состав задействованных в работе участниковНа разработкуданного проекта отводится 90 рабочих дней.2. Расчёт стоимости проведения работ.Себестоимость конечного продукта складывается из следующих статей затрат:1 статья «Материалы, покупные изделия и полуфабрикаты + ТЗР (15%) от ∑ итого по материалам2 статья «Специальное оборудование» - как правило, затрат нет3 статья «Основная заработная плата»4 статья «Дополнительная заработная плата» 20-30% от основной заработной платы5 статья «Страховые отчисления» - 30% от ФОТ6 статья «Командировочные расходы» - как правило, затрат нет7 статья «Контрагентские услуги» - как правило, затрат нет8 статья «Накладные расходы» - 250% от основной заработной платы9 статья «Прочие расходы» - затрат нетВ выпускной квалификационной работе объем затрат на НИР и ОКР был проведен методом калькулирования.1 статья «Материалы, покупные изделия и полуфабрикаты».К этой статье относится: стоимость материалов, покупных изделий, полуфабрикатов, комплектующих изделий и других материальных ценностей, расходуемых непосредственно в процессе выполнения НИР и ОКР по теме. Потребность в материальных ресурсах определяется на основе материальных спецификаций, в которых указывается наименование, количество и цена используемых в процессе работы материальных ценностей. В стоимость материальных затрат включаются транспортно-заготовительные расходы, которые возьмем на уровне 15-20 % стоимости затрат по статье. В эту статью включаются также затраты на оформление комплекта документов.Таблица 6.2 – Материалы, покупные изделия и полуфабрикаты№ ппНаименованиематериаловЕдиницы измеренияКоличествоЦена за единицу (руб)Стоимость (руб)1234561Флешка 2Гбшт15505502Бумага А 4пачка11751753Картридж для принтерашт1235023504Ручкашт10151505Карандашшт10770Итого материалов3 295Транспортно-заготовительные расходы659Итого3 9542 статья «Специальное оборудование»На данную статью относятся затраты, связанные с приобретением специального нестандартного оборудования, стендов, контрольно-измерительной аппаратуры, выполненных по документации главного конструктора или «исполнителя». При определении общей стоимости специального оборудования необходимо учесть затраты на их доставку и монтаж в размере 10-20% от его стоимости.Как правило, затрат нет или расходы на специальное оборудование отсутствуют.3 статья «Основная заработная плата»Сведем расчет основной заработной платы в таблице 6.3Таблица 6.3 – Расчет основной заработанной платы№ ппНаименование этапаИсполнитель (должность)Мес. оклад (руб)Трудоемкость (чел/дни)Оплата за день (руб)Оплата за этап (руб)12345671ТЗРуководитель40 0005181890902ТПРуководитель40 0007181812726Консультант35 0003159147733Эскизный проектРуководитель40 000218183636Консультант35 000515917955Инженер29 000161318210884Технический проектРуководитель40 000418187272Консультант35 000215913182Инженер29 000151318197705Рабочий проектРуководитель40 000218183636Консультант35 000515917955Инженер29 00047131891946Итого 163029Оплата за день рассчитывается делением месячного оклада на 22 дня.4 статья «Дополнительная заработная плата»На эту статью относятся выплаты, предусмотренные законодательством о труде за неотработанное по уважительным причинам время; оплата очередных и дополнительных отпусков; времени, связанного с выполнением государственных и общественных обязанностей; ДЗП = 163029 х 0,2 = 32606 руб.(6.1)Дополнительная заработная плата научного и производственного персонала составляет по проекту 32 606 руб.5 статья «Страховые отчисления»Отчисления на социальные нужды составляют 30% от фонда оплаты труда (ФОТ), который состоит из основной и дополнительной заработной платы. Например,ФОТ = ОЗП + ДЗП(6.2)ФОТ =163029+ 32606= 195 635 руб.СВ = ФОТ х 30% (6.3)СВ = 195635 х 0,30 = 58 691 руб.6 статья «Командировочные расходы»КР = ОЗП x 8%(6.4)КР = 163029 х 0.08 = 13042,32 руб.7 статья «Контрагентские услуги»В процессе разработки данного проекта услуги сторонних организаций не использовались.8 статья «Накладные расходы»К накладным расходам относятся расходы на содержание и ремонт зданий, сооружений, оборудования, инвентаря. Это затраты, сопутствующие основному производству, но не связанные с ним напрямую, не входящие в стоимость труда и материалов.Она определяется процентом от суммы основной заработной платы научного и производственного персонала и на разных предприятиях в зависимости от их структуры, технологического процесса и системы управления находится в широком диапазоне от 200 до 300%.НР = ОЗП х 200% (6.5)НР = 163029* 2,0 = 326 058 руб.9 статья «Прочие расходы»Например, расходы, связанные с арендой машинного времени.При разработке, отладке и тестировании программного продукта использовался один компьютер, за которым было проведено 90 рабочих дней по 8 часов. Исходя из расчета оплаты 30 рублей за 1 час машинного времени, сумма составит:ПР = 1х90х8х30 = 21 600 руб. (6.6)Таблица 6.4 – Полная себестоимость проекта № ппНоменклатура статей расходовЗатраты (руб)1231Материалы, покупные изделия и полуфабрикаты (за вычетом отходов)3 9542Специальное оборудование для научных (экспериментальных) работ -3Основная заработная плата научного и производственного персонала 163 0294Дополнительная заработная плата научного и производственного персонала 32 6065Страховые взносы в социальные фонды 58 6916Расходы на научные и производственные командировки13042,327Оплата работ, выполненных сторонними организациями и предприятиями-8Прочие прямые расходы21 6009Накладные расходы326 058Итого618 980Вычислим договорную стоимость конечного устройства.Цена договорная = себестоимость + прибыль + НДСНорма прибыли составляет 20-30% от стоимости разработки.Прибыль Вычислим по формуле:П = 618 980x 30% = 185694 руб.(6.7)Данный вид работы облагается налогом на добавочную стоимость (НДС) в размере 20%:НДС = (С+П)х20% (6.8)НДС = (618 980+185694)х0,2= 160934,8 руб.Таким образом, договорная цена конечной системы по управлению вентиляцией в ожоговой палате составит:ДЦ = С+П + НДС(6.9)ДЦ = 618 980+185694 + 160934,8 = 965608,8руб.Уровень экономической эффективности новой техники с учетом производственных затрат и объема производства:(6.10)Тогда срок окупаемости затрат составит:(6.11).С помощью проведенных в рамках оценки экономической эффективности расчетов, были получены следующие результаты:индекс технического уровня составил 2,61 ;норматив отчислений на социальные нужды составляет 30,2% от фонда заработной платы, 92160 руб.итоговые затраты на разработку техники составили 934430 рублей;показатель экономической эффективности равен 1.35;срок окупаемости готовой техники составляет приблизительно 9 месяцев.Приведенные результаты позволяют нам сделать выводы о том, что, во-первых, проводимая в данной работе разработка целесообразна, и, во-вторых, экономически рентабельна и эффективна.7.ОХРАНА ТРУДА И БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ7.1 Требования к помещениям для эксплуатации ВДТ и ПЭВМПомещение для эксплуатации ПЭВМ должно иметь естественное иискусственное освещение. Данное освещение должно соответствоватьтребованиям действующей нормативной документации. Окна в помещениях, где эксплуатируется вычислительная техника, преимущественно должны быть ориентированы на север и северо-восток. Оконные проемы должны быть оснащены регулируемыми устройствами типа жалюзи.Площадь на одно рабочее место с ВДТ и ПЭВМ для взрослыхпользователей должна составлять не менее 6,0 кв. м. (для ЭЛТ), и не менее 4.5 кв.м. для плоских дискретных экранов. Для внутренней отделки помещений, где расположены ПЭВМ, должны использоваться диффузно отражающие материалы с коэффициентом отражения для потолка 0.7–0.8, для стен 0.5–0.7.Не следует размещать рабочие места с ПЭВМ вблизи силовых кабелей и вводов, высоковольтных трансформаторов и т.п.7.2 Требования к шуму и вибрацииДопустимые уровни шума на рабочих местах и методы определения уровня шума устанавливает ГОСТ 12.1.003–83. Уровень звукового давления не должен превышать допустимого уровня.Эквивалентный уровень звука в помещениях ВЦ, где работают операторы ЭВМ, не должен превышать 60 дБ.7.3 Требования к освещенностиНе стоит упускать из внимания такой фактор, как недостаточнаяосвещенность рабочего места. Отсутствие надлежащего освещения относится к вредным производственным факторам физической группы, так как отрицательно влияет на здоровье человека и приводит к ухудшению производственных показателей. Здоровье каждого человека в значительной степени зависит от качества информации, которую каждый человек получает через зрительный канал. Неудовлетворительное количество и качество не только утомляет зрение, но и вызывает общее утомление организма в целом.Нормы и правила при проектировании освещения устанавливает СНиП 23–05–95 «Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования». Из того документа следует, что работа за ЭВМ относится к третьему разряду по точности работ или к работам высокой точности. Нормируемый коэффициент естественного освещения для производственного помещения со зрительно–напряженными работами третьего разряда точности должен составлять два процента при боковом освещении. Освещенность рабочей поверхности при комбинированном (общем и местном) освещении должна быть от(300-500) люкс.[22]7.4 Требования к воздуху рабочей зоны и микроклиматуДлякачественной, продуктивной работы пользователя большое значение имеет микроклимат в производственных помещениях. ГОСТ 12.1.005–88 ССБТ.«Общие санитарно–гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» устанавливает оптимальные и допустимые показатели микроклимата. Допустимые показатели устанавливают в том случае, когда по технологическим требованиям, техническим или экономическим причинам не обеспечиваются оптимальные нормы.Микроклимат в производственных условиях характеризуется, главным образом, следующими показателями:– температурой воздуха (измеряется в градусах Цельсия);– относительной влажностью (измеряется в %);– скоростью движения воздуха на рабочем месте (измеряется в м/с);– интенсивностью теплового излучения.Оптимальными показателями микроклимата для залов вычислительной техники являются:– температура воздуха (22–24)°С;– относительная влажность (40–60)%;– скорость движения воздуха не более 0,1 м/с.Допускается колебание температуры в рабочей зоне в течение дня до четырех градусов.Как уже было указано ранее оптимальные и допустимые показатели микроклимата устанавливает ГОСТ 12.1.005–88 ССБТ. «Общие санитарно– гигиенические требования к воздуху рабочей зоны». Параметры микроклимата регламентируются СН 245–71. Для контроля основных параметров микроклимата каждое закрытое помещение должно содержать термометр и гигрометр. Контроль за температурой и влажностью должен осуществляться не реже одного раза в день (в основном в начале рабочего дня). При выходе контролируемых параметров за определенные пределы необходимо срочно принимать меры, возвращающие параметры в установленные рамки.[22]7.5 ЭлектробезопасностьДля исключения возможности поражения человека электрическим током проводят следующие меры:– токонесущие части, находящиеся под сетевым напряжением, изолируют. Все соединительные провода должны иметь надежную изоляцию без трещин и перегибов;– токоведущие провода стараются помещать в специальные желоба, исключая доступ к ним неспециалистов;– все питающие цепи подводятся обязательно через предохранители, разрывающие цепь в случае превышения некоторого порога тока;– обязательно наличие заземления, корпуса всех приборов должны быть заземлены, сопротивление защитного заземления в любое время года не должно превышать четырех Ом. Заземляющие проводники должны быть видимыми, а места их соединений скреплены резьбовыми соединениями.7.6 Инструкция по технике безопасности оператора ЭВМИнструкция для работающих на ЭВМ содержит следующие разделы:– общие требования безопасности;– требования безопасности перед началом работ, во время работы, в аварийных ситуациях, по окончании работ;– ответственность за невыполнение инструкций.Все вышеуказанные разделы подробно рассмотрены далее:– к работе допускаются только лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности;– в случаях обнаружения каких–либо неисправностей оборудования, приспособлений, электропроводки и т.д. незамедлительно прекратить работу и сообщить об этом мастеру;– проходы между рабочими местами, проход к силовому рубильнику, а также запасные выходы необходимо держать свободными;– каждый работник обязан знать, где находятся средства пожаротушения, а также оказания первой помощи, и уметь ими пользоваться.Невыполнение требований настоящей инструкции является нарушением трудовой дисциплины; виновные несут ответственность в соответствии с действующим законодательством и системой управления охраны труда.Перед началом работы:– необходимо внимательно осмотреть рабочее место и привести его, при необходимости, в порядок;– необходимые материалы, чертежи расположить в удобном месте и порядке;– необходимо проверить наличие и подключение защитного заземления к каждому устройству;– убедиться в исправности заземления защитного экрана, если он установлен.Во время работы:– необходимо поддерживать на рабочем месте чистоту и порядок. Не загромождать рабочее место посторонними предметами;– на рабочем месте категорически запрещается курить;– в случае возникновения аварии или ситуации, которая может привести к аварии, немедленно обесточить электроустановку и сообщить об этом начальнику;– запрещено прикасаться к открытым токоведущим частям электрооборудования и к электропроводке;– в случае заболевания или получения незначительной травмы прекратить работу, сообщить руководителю и обратиться в медпункт;– при несчастном случае необходимо оказать первую медицинскую помощь пострадавшему, вызвать службу скорой помощи и сообщить руководителю.По окончании работы:– по окончании работы необходимо выключить ЭВМ, а также периферийные устройства в соответствии с инструкциями по их эксплуатации;– навести порядок на рабочем месте.Требования безопасности в аварийных ситуациях.Обо всех неисправностях в работе оборудования и аварийных ситуациях сообщать непосредственному руководителю.При обнаружении обрыва проводов питания или нарушения целости их изоляции, неисправности заземления и других повреждений электрооборудования, появления запаха гари, посторонних звуков в работе оборудования и тестовых сигналов, индицирующих о его неисправности, немедленно прекратить работу и отключить питание.В случае возгорания оборудования отключить питание, сообщить в пожарную охрану и руководителю, после чего приступить к тушению пожара имеющимися средствами.К основным вредным и опасным факторам, что влияют на людей, занятых на производстве радиоэлектронной аппаратуры (далее РЭА), можно отнести: Плохая освещенность рабочей зоны (условия освещенности производственных помещений должны удовлетворять нормам, отмеченным в СНиП II-4-79/85); Повышенные уровни электромагнитных излучений (уровни излучений и полей должны отвечать ГОСТ 12.2.006-87); Опасность поражения электрическим током; Неудовлетворительные параметры микроклимата рабочей зоны в производственных помещениях должны удовлетворять нормам, отмеченным в ГОСТ 12.1.005-88 и ДСН 3.3.6.042-99; 7.7 Общие требования безопасностиРабота в области охраны труда организована под руководством главного инженера и непосредственно осуществляется отделом охраны труда предприятия [3]. В каждом подразделении организован трехступенчатый контроль соблюдения правил техники безопасности. Существуют общие правила, по технике безопасности, касающиеся каждого работающего на предприятии и специфические дополнительные требования по технике безопасности в соответствии с профессией работающего. Вновь принятые на работу сотрудники проходят первичный инструктаж по соблюдению требований техники безопасности и инструктаж непосредственно на рабочем месте. Через определенные промежутки времени работники предприятия проходят периодический инструктаж по соблюдению правил техники безопасности. В случае возникновения необходимости проводится внеочередной инструктаж. При прохождении практики осуществлялась работа с электроизмерительными приборами и электроустановками, поэтому потребовалось изучение инструкции по охране труда при проведении работ по наладке, ремонту, регулировке и испытаниям радиоаппаратуры.ЗАКЛЮЧЕНИЕРезультатом выполнения данной выпускной квалификационной работы является разработка импульсного источника вторичного питания в соответствии с исходными требованиями технического задания на ВКР. В процессе разработки импульсного источника питания был выполнен анализ и сравнение существующих технических решений в области проектирования вторичных источников питания, на основании которого разработаны структурная и функциональная схемы устройства.В ходе выполнения данной работы были решены все поставленные изначально задачи по проектированию ИИП:Выполнен анализ современного состояния технических разработок в области импульсных источников питания (ИИП); Произведена оценка возможных вариантов структурных и функциональных схем ИИП; Выполнен выбор и обоснование структурной и функциональной схемы ИИП;Произведена разработка электрической принципиальной схемы ИИП; Сделан выбор и обоснование элементной базы; Произведен расчет конструкции и надежности устройства.Выполнено проектирование печатной платы и сборочного чертежа ИИПП с использованием средств САПР P-CAD 2006При проектировании использовалась современная элементная база, а также применялись последние технические разработки, используемые при проектировании ИИП.Также в работе рассмотрена экономическая эффективность данного проекта и приведены необходимые технико-экономические расчёты. В последней главе ВКР рассмотрены вопросы охраны труда и техники безопасности при проектировании, а такжепроизводстве устройства.Таким образом, подводя итогиданной работы, можно считать, что проекта достигнута.Разработанное устройство полностью удовлетворяет всем требованиям технического задания. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВМартынов, А.А. Силовая электроника. Ч. II: Инверторы и преобразователи частоты: учеб. пособие / А. А. Мартынов. – СПб.: ГУАП, 2012. –144 с.: ил. Мишуров В.С., Семенов В.Д. Энергетическая электроника: учеб.- метод. пособие. – Томск: ТМЦДО, 2007. – 174 с.Преобразовательная техника. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. / Сост.: А. А. Лопатин., А. В. Казанцев. Красноярск: ИПЦ ПИ СФУ, 2007. 79 с.Кобзев А.В., Коновалов Б.И., Семенов В.Д. Энергетическая электроника: учеб. пособие. – Томск: Изд-во ТУСУРа, 2003. – 172 с.Патентный поиск В РФ. [Электронный ресурс]. Режим доступа http://www.freepatent.ru/ (дата обращения: 01.011.2019) Петрович В.П. Силовая электроника: учеб. пособие / В.П. Петрович, А.В. Глазачев. – Томск: Изд-во ТПУ, 2013. – 207 с. Мартынов А. А. Трансформатор для вторичных источников питания: учеб. пособие / СПбГУА П. – СПб., 2001. http://digteh.ru/BP/Potery/Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналогово-цифровых электронных устройств.– М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2005.–528 с. Цифровые интегральные микросхемы: Справочник / П. П. Мальцев и др. – М.: Радио и связь, 1994. –240 с.Высокоскоростной ШИМ-контроллер UC 3825. [Электронный ресурс] datasheet.– TexasInstruments, october 2015– Режим доступа: http://www.ti.com/lit/ds/slus235a/slus235a.pdf (дата обращения 12.11.2019) Браун М. Источники питания. Расчет и конструирование.: Пер. с англ. — К.: "МК-Пресс", 2007. — 288 е., ил.Интегральные микросхемы: Микросхемы для линейных источников питания и их применение. Издание второе, исправленное и дополненное – М. ДОДЭКА, 2006 г., 400 с.Кучеров, Д.П. Источники питания системных блоков ПК/ Д.П. Кучеров. – С-Питербург.: Наука и техника, 2002.Хоровиц, П.А. Искуство схемотехники-1/ П.А. Хоровиц, У.Н. Хилл. – М.: Мир, 1999. Хоровиц, П.А. Искуство схемотехники-2/ П.А. Хоровиц, У.Н. Хилл. – М.: Мир, 2000.Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы. –М.: Высшая школа, 1988. – 448 с.Цифровые интегральные микросхемы: Справочник / П. П. Мальцев и др. – М.: Радио и связь, 1994. –240 с.Быстродействующие интегральные микросхемы ЦАП и АЦП и измерение их параметров/А.-Й. К Марцинкявичюс, Э.-А. К. Багданскис, Р.Л.Пошюнас и др.; Под. ред. А.-Й. К Марцинкявичюса, Э.-А. К. Багданскиса.– М.: Радио и связь, 1988.-224 с.; ил.В.Г. Костиков, Е.М. Парфенов, В.А. Шахнов «Источники электропитания электронных средств» Москва, Горячая линия – Телеком 2001г.Никитинский В.З. Маломощные силовые трансформаторы.–М.: «Энергия», 1968.–47 с.Типовые нормы времени на разработку конструкторской документации. – 2-е издание., доп. – М.: Экономика, 1991.– 44 с.Безопасность жизнедеятельности: Методические указания к самостоятельным работам / Сердюк В.С., Игнатович И.А., Кирьянова Е.Н., Стишенко Л.Г. – Омск: ОмГТУ, 2007.

1. Мартынов, А.А. Силовая электроника. Ч. II: Инверторы и преобразователи частоты: учеб. пособие / А. А. Мартынов. – СПб.: ГУАП, 2012. –144 с.: ил.
2. Мишуров В.С., Семенов В.Д. Энергетическая электроника: учеб.- метод. пособие. – Томск: ТМЦДО, 2007. – 174 с.
3. Преобразовательная техника. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. / Сост.: А. А. Лопатин., А. В. Казанцев. Красноярск: ИПЦ ПИ СФУ, 2007. 79 с.
4. Кобзев А.В., Коновалов Б.И., Семенов В.Д. Энергетическая электроника: учеб. пособие. – Томск: Изд-во ТУСУРа, 2003. – 172 с.
5. Патентный поиск В РФ. [Электронный ресурс]. Режим доступа http://www.freepatent.ru/ (дата обращения: 01.011.2019)
6. Петрович В.П. Силовая электроника: учеб. пособие / В.П. Петрович, А.В. Глазачев. – Томск: Изд-во ТПУ, 2013. – 207 с.
7. Мартынов А. А. Трансформатор для вторичных источников питания: учеб. пособие / СПбГУА П. – СПб., 2001. http://digteh.ru/BP/Potery/
8. Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналогово-цифровых электронных устройств.– М.: Издательский дом «Додэка-XXI», 2005.–528 с.
9. Цифровые интегральные микросхемы: Справочник / П. П. Мальцев и др. – М.: Радио и связь, 1994. –240 с.
10. Высокоскоростной ШИМ-контроллер UC 3825. [Электронный ресурс] datasheet.– Texas Instruments, october 2015– Режим доступа: http://www.ti.com/lit/ds/slus235a/slus235a.pdf (дата обращения 12.11.2019)
11. Браун М. Источники питания. Расчет и конструирование.: Пер. с англ. — К.: "МК-Пресс", 2007. — 288 е., ил.
12. Интегральные микросхемы: Микросхемы для линейных источников питания и их применение. Издание второе, исправленное и дополненное – М. ДОДЭКА, 2006 г., 400 с.
13. Кучеров, Д.П. Источники питания системных блоков ПК/ Д.П. Кучеров. – С-Питербург.: Наука и техника, 2002.
14. Хоровиц, П.А. Искуство схемотехники-1/ П.А. Хоровиц, У.Н. Хилл. – М.: Мир, 1999.
15. Хоровиц, П.А. Искуство схемотехники-2/ П.А. Хоровиц, У.Н. Хилл. – М.: Мир, 2000.
16. Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы. –М.: Высшая школа, 1988. – 448 с.
17. Цифровые интегральные микросхемы: Справочник / П. П. Мальцев и др. – М.: Радио и связь, 1994. –240 с.
18. Быстродействующие интегральные микросхемы ЦАП и АЦП и измерение их параметров/А.-Й. К Марцинкявичюс, Э.-А. К. Багданскис, Р.Л.Пошюнас и др.; Под. ред. А.-Й. К Марцинкявичюса, Э.-А. К. Багданскиса.– М.: Радио и связь, 1988.-224 с.; ил.
19. В.Г. Костиков, Е.М. Парфенов, В.А. Шахнов «Источники электропитания электронных средств» Москва, Горячая линия – Телеком 2001г.
20. Никитинский В.З. Маломощные силовые трансформаторы.–М.: «Энергия», 1968.–47 с.
21. Типовые нормы времени на разработку конструкторской документации. – 2-е издание., доп. – М.: Экономика, 1991.– 44 с.
22. Безопасность жизнедеятельности: Методические указания к самостоятельным работам / Сердюк В.С., Игнатович И.А., Кирьянова Е.Н., Стишенко Л.Г. – Омск: ОмГТУ, 2007.

Вопрос-ответ:

Какие типы импульсных источников питания существуют?

Существуют разные типы импульсных источников питания, включая прямоходовые преобразователи, обратноходовые преобразователи и полумостовые преобразователи.

Какие основные принципы работы импульсных источников питания с ШИМ?

Импульсные источники питания с ШИМ работают на основе изменения ширины импульсов во времени с целью поддержания определенного уровня выходного напряжения или тока.

Какие фирмы производят импульсные источники питания?

Существуют как отечественные, так и зарубежные производители импульсных источников питания, включая такие компании, как Company A, Company B и Company C. Продукция этих компаний обладает различными техническими показателями и сравнительными характеристиками.

Какие типы систем питания могут использоваться в импульсных источниках питания?

В импульсных источниках питания могут использоваться различные типы систем питания, включая однополярные, двухполярные и многоуровневые системы питания.

Какие исследования проводятся в области импульсных источников питания?

В области импульсных источников питания проводятся патентно-информационные исследования, в результате которых получаются новые разработки и технологии. Эти исследования позволяют улучшить характеристики и производительность импульсных источников питания.

Какие типы систем питания существуют?

Существуют различные типы систем питания, такие как линейные и импульсные. Линейные системы питания работают на основе преобразования переменного тока в постоянный с помощью трансформаторов и выпрямителей. Импульсные системы питания использовались в основном для электронной техники и работают на основе применения высокочастотных импульсов для создания постоянного тока. Они обеспечивают более компактный размер и высокую эффективность по сравнению с линейными системами.

Какие основные принципы работы импульсных источников питания с ШИМ?

Импульсные источники питания используют принцип модуляции ширины импульсов (ШИМ) для управления выходным напряжением или током. ШИМ-сигнал определяет длительность и частоту импульсов, что позволяет регулировать выходную мощность. Прямоходовый преобразователь преобразует постоянный ток в переменный с помощью высокочастотного ключа, а обратноходовые и полумостовые преобразователи обеспечивают обратное преобразование переменного тока в постоянный. Этот принцип работы позволяет импульсным источникам питания быть более эффективными и компактными.

Какие компании производят импульсные источники питания?

Существует много отечественных и зарубежных производителей импульсных источников питания. Некоторые из них: "Mean Well", "XP Power", "ETA-USA", "Astec", "Cosel". Каждый производитель предлагает свои уникальные модели импульсных источников питания с различными техническими характеристиками и сравнительными показателями.

Какие особенности имеют импульсные источники питания по сравнению с линейными?

Импульсные источники питания обладают несколькими особенностями по сравнению с линейными системами. Во-первых, они обычно более компактные и легкие, что делает их удобными для установки в ограниченных пространствах. Во-вторых, они имеют высокую эффективность, что позволяет экономить энергию и снижать тепловыделение. Кроме того, импульсные источники питания могут иметь более широкий диапазон входного напряжения и более стабильное выходное напряжение.

Что такое импульсные источники питания?

Импульсные источники питания – это устройства, предназначенные для преобразования электрической энергии из одной формы в другую с помощью импульсных процессов. Они обеспечивают постоянное напряжение и ток для питания электронных устройств.