Разработка логического модуля с питанием от сети
Заказать уникальную курсовую работу- 29 29 страниц
- 9 + 9 источников
- Добавлена 29.12.2021
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
РАЗДЕЛ 1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ 4
РАЗДЕЛ 2. РАЗРАБОТКА ЛОГИЧЕСКОГО МОДУЛЯ И РАСЧЕТ ЕГО ПАРАМЕТРОВ 5
2.1 Получение функциональной схемы модуля в базисе И-НЕ. 5
2.2 Разработка принципиальной электрической схемы логической части модуля и чертежа печатной платы для нее 6
2.3 Расчет энергопотребления модуля 7
2.4 Расчет параметров стабилизатора напряжения и составление его принципиальной электрической схемы 8
2.5 Описание технологии изготовления макета логического модуля и проверка его работоспособности 15
2.6 Расчет быстродействия модуля 16
2.7 Оценка надежности модуля 16
РАЗДЕЛ 3. РАСЧЕТ БЛОКА ПИТАНИЯ 18
3.1 Разработка принципиальной электрической схемы первого канала питания. 18
3.1.1 Постановка задачи на проектирование 19
3.1.2 Расчет параметров фильтра и выбор конденсаторов для его реализации 20
3.1.3 Расчет параметров схемы выпрямления и выбор диодов для ее реализации 21
3.1.4 Расчет параметров трансформатора, выбор его типа и составление схемы соединения обмоток. 22
3.1.5 Построение областей допустимых и возможных значений внешней характеристики канала питания. 23
3.1.6 Моделирование работы канала питания 24
3.2 Разработка принципиальной электрической схемы второго канала питания. 25
3.3. Составление принципиальной электрической схемы блока питания 25
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 27
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 28
Схема выпрямления 1-фазная 1-полупериодная (СВ 1)Параметры источникаU2 определены полностью заданием:Величина напряжениявторого источника равна Величина силы тока второго источника равнаКоэффициент пульсации нагрузки равен Для источника питанияU1заданием определено:Величина силы тока для первого источника питания Коэффициент пульсации нагрузки равен Величина напряжения выбрана в разделе: расчет логического модуля.3.1.2 Расчет параметров фильтра и выбор конденсаторов для его реализацииМаксимальная мощность Максимальная мощность Суммарная мощность Расчет конденсаторов для источника питанияПримем значение коэффициента Кпсв=1,57 Тогда:гдеfП=50 ГцРассчитаем конденсатор для первого источника питанияКоэффициент сглаживания равен Эквивалентное сопротивление нагрузки равно Емкость фильтра равна По справочнику [4] производи выбор конденсатора для первого источника питания с необходимыми расчетными параметрами. Для первого источника питания необходимо 6 конденсаторов типа К50-24-1000 мкФ-50В 3.1.3 Расчет параметров схемы выпрямления и выбор диодов для ее реализации;;Определяем максимальное значение тока во вторичной обмотке трансформатораОпределим необходимость радиатора для диодов первого источника питания 10% рассеивается диодом Ризб=3-1=23.1.4 Расчет параметров трансформатора, выбор его типа и составление схемы соединения обмоток.гдеОпределение габаритной мощности первого трансформатора Определение габаритной мощности второго трансформатора Выбираем трансформатор типа ТПП: ТПП-269-127/220-50 Имеет номинальную мощность ; ток первичной обмотки 0,6/0,36А; ток вторичных обмоток .Таблица 3.1 – Схема обмоток трансформатора ТПП-269-127/220-50 Выводы обмотокНапряжение, ВДопустимый ток, А11-122,481,8913-142,481,8915-16101,8917-18101,8919-202,571,8921-222,571,89Выбор трансформатора для второго источника питания.ТПП-315-127/220-50 Имеет номинальную мощность ; ток первичной обмотки1,53/0,83; ток вторичных обмоток .Таблица 3.2 – Схема обмоток трансформатора ТПП-269-127/220-50 Выводы обмотокНапряжение, ВДопустимый ток, А11-1254,9217-1854,9213-14104,9219-20104,9215-161,284,9221-221,284,92Выбор диода для схемы выпрямителей:Выберем диод KД213A т.к. он удовлетворяетДопустимые параметры диода: 3.1.5 Построение областей допустимых и возможных значений внешней характеристики канала питания.Выполним проверку для первого трансформатораНоминальное напряжение на выходе трансформаторапринимаем на основании схемы обмотокКоэффициент трансформации равен Выполним проверку для второго трансформатораНоминальное напряжение на трансформаторе будет равно Коэффициент трансформации равен Из проверки видно, что оба трансформатора соответствуют необходимым требованиям.3.1.6 Моделирование работы канала питанияПри разработке современной радиоэлектронной техники без компьютерных методов разработки невозможно обойтись в силу сложности и объема выполняемых работ.Убедимся, что расчеты верны. Для этого смоделируем работу блока питания по сетевым напряжениям и идеальным характеристикам элементов. По результатам моделирования представим слайды экрана с результатами измерений выходного напряжения блока питания и осциллограммы выходного напряжения, подтверждающие точность расчетов.На основании графика, полученного из осциллограммы, делаем вывод, что емкостные фильтры и схема выпрямления успешно выполняют свои задачи. После начала моделирования график стремится к положительной зоне и не опускается ниже нулевой линии, что указывает на постоянное стабильное напряжение, а после полной зарядки конденсаторов уровни напряжения выравниваются, а затем остаются стабильными. моделирование. По результатам моделирования можно сказать, что приведенные выше расчеты были выполнены правильно. Трансформаторы, емкостные фильтры и диоды, выбранные для схемы выпрямления, на удивление подходят для этого источника питания.Расчет коэффициента пульсации:3.2 Разработка принципиальной электрической схемы второго канала питания.Коэффициент сглаживания равен Эквивалентное сопротивление нагрузки равно Емкость фильтра равна По справочнику[2] выберем конденсатор для второго источника питания – необходимо 5 конденсаторов типа К50-24-2200мкФ-40В 3.3. Составление принципиальной электрической схемы блока питанияПо произведенным расчетам, реализуется принципиальная электрическая схема блока питания (Рисунок3.2).Рисунок 3.2 Принципиальная электрическая схема блока питанияРисунок 3.3 – Схема блока питания с стабилизатором напряженияЗАКЛЮЧЕНИЕВ ходе курсового проектирования для индивидуальной задачи были разработаны принципиальная электрическая схема логического модуля, чертеж печатной платы и сборочный чертеж того же элемента, что и типовой заменяемый элемент. Также разработана принципиальная электрическая схема энергоблока с определенными параметрами для силового оборудования. Компоновка логического модуля была сделана, и ее правильность работы была успешно проверена. Таким образом, были приобретены практические навыки разработки цифровой техники и электротехнических устройств, приобретены навыки работы с технической документацией, используемой при производстве оборудования. Делая макет логических модулей, были приобретены навыки электромонтажных работ с использованием средств измерений.Таким образом, при подготовке курсового проекта все поставленные цели были достигнуты. Все проектные задачи выполнены успешно.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫМ.Е Буймов, «Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Электротехника и Электроника». – Пермь: ПГСХА, 2006.М.Ю. Маслеников Справочник Разработчика и конструктора РЭА. Элементная база. – М.:1993Интегральные микросхемы: микросхемы для линейных источников питания и их применение. – М.: ДОДЭКА, 1998. – 400 с.Методическое указание «Оценка показателей безотказности технического устройства на этапе проектирования» Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева (КАИ).пособие /. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2014. - 331 с.Правила устройства электроустановок: официальное издание: утв. от 14.06.05: введ. в действие 23.07.85. – М.: НЦ ЭНАС, 2017. – 944 с.Цифровые интегральные микросхемы: Справочник / П. П. Мальцев и др. – М.: Радио и связь, 1994. – 240 с В.В. Сапаров «Системы стандартов в электросвязи и радиоэлектронике».- М.: Р и С,1985М.И. Богданович «Цифровые интегральные микросхемы».- Минск: Беларусь, 1991С. В, Якубовский «Аналоговоые и цифровые интегральные схемы».- М.:Советское радио», 1979С.А. Бирюков «Применение цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП», изд-во ДМК, Москва, 2000г.7. Tony, FreekkeR: «Методическое пособие «НАШИЗАВАШИ» г. Пермь 2008г.
2. М.Ю. Маслеников Справочник Разработчика и конструктора РЭА. Элементная база. – М.:1993
3. Интегральные микросхемы: микросхемы для линейных источников питания и их применение. – М.: ДОДЭКА, 1998. – 400 с.
4. Методическое указание «Оценка показателей безотказности технического устройства на этапе проектирования» Казанский государственный технический университет им. А.Н.Туполева (КАИ).пособие /. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2014. - 331 с.
5. Правила устройства электроустановок: официальное издание: утв. от 14.06.05: введ. в действие 23.07.85. – М.: НЦ ЭНАС, 2017. – 944 с.Цифровые интегральные микросхемы: Справочник / П. П. Мальцев и др. – М.: Радио и связь, 1994. – 240 с
6. В.В. Сапаров «Системы стандартов в электросвязи и радиоэлектронике».- М.: Р и С,1985
7. М.И. Богданович «Цифровые интегральные микросхемы».- Минск: Беларусь, 1991
8. С. В, Якубовский «Аналоговоые и цифровые интегральные схемы».- М.:Советское радио», 1979
9. С.А. Бирюков «Применение цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП», изд-во ДМК, Москва, 2000г.
7. Tony, FreekkeR: «Методическое пособие «НАШИЗАВАШИ» г. Пермь 2008г.
Вопрос-ответ:
Чем отличается функциональная схема модуля от принципиальной электрической схемы логической части модуля?
Функциональная схема модуля показывает связи между его функциональными блоками и их взаимодействие, в то время как принципиальная электрическая схема логической части модуля показывает более детально, как устроены логические элементы внутри модуля и как они соединены друг с другом.
Что такое печатная плата и для чего она нужна в разработке логического модуля?
Печатная плата (PCB) - это основа, на которую монтируются все компоненты электрической схемы модуля. Она служит для механической фиксации компонентов и обеспечивает их электрическое соединение. Печатная плата удобна для массового производства модулей и позволяет сократить размеры и вес устройства.
Как происходит расчет энергопотребления модуля?
Расчет энергопотребления модуля осуществляется путем определения энергии, которую потребляют все его компоненты. Для каждого компонента известна его потребляемая мощность, которая умножается на время работы компонента в модуле. Сумма энергопотребления всех компонентов дает общее энергопотребление модуля.
Какие параметры стабилизатора напряжения необходимо расчитать при разработке логического модуля?
При разработке логического модуля необходимо расчитать параметры стабилизатора напряжения, такие как выходное напряжение, максимальный ток, коэффициент стабилизации и рабочую температуру. Эти параметры зависят от требований к питанию модуля и могут быть расчитаны с использованием специальных формул и таблиц.
Какое значение имеет разработка принципиальной электрической схемы логической части модуля?
Разработка принципиальной электрической схемы логической части модуля позволяет определить соединения между логическими элементами и обозначить их на схеме. Это важный этап проектирования, который позволяет внести изменения и корректировки до изготовления печатной платы и успешно реализовать функциональность модуля.
Какая задача стоит перед разработчиком в данной статье?
Задача разработчика в данной статье - разработать логический модуль с питанием от сети.
Какие разделы включает данная статья?
Данная статья включает 4 раздела: постановку задачи на курсовое проектирование, разработку логического модуля и расчет его параметров, получение функциональной схемы модуля в базисе И НЕ, разработку принципиальной электрической схемы логической части модуля и чертежа печатной платы для нее, а также расчет энергопотребления модуля, расчет параметров стабилизатора напряжения и составление его принципиальной электрической схемы.
Какие этапы разработки логического модуля рассматриваются в статье?
В статье рассматриваются следующие этапы разработки логического модуля: получение функциональной схемы модуля в базисе И НЕ, разработка принципиальной электрической схемы логической части модуля и чертежа печатной платы для нее, расчет энергопотребления модуля, расчет параметров стабилизатора напряжения и составление его принципиальной электрической схемы.
Что включает в себя раздел "Разработка принципиальной электрической схемы логической части модуля и чертежа печатной платы для нее"?
Раздел "Разработка принципиальной электрической схемы логической части модуля и чертежа печатной платы для нее" включает в себя разработку принципиальной электрической схемы логической части модуля и создание чертежа печатной платы для этой схемы.
Какие параметры модуля рассчитываются в статье?
В статье рассчитывается энергопотребление модуля и параметры стабилизатора напряжения.