1. Анализ конструкции контроллера разрядки аккумуляторной батареи резервного электропитания
 Скачать 0.97 Mb.
|
|
Содержание Введение 1. Анализ конструкции контроллера разрядки аккумуляторной батареи резервного электропитания………………………………………………..5 1.1 Элементная база ……………………………………………………….6 1.2 Конструкция печатной платы…………………………………………6 1.3 Варианты установки элементов…………………………………….....8 1.4 Качественная оценка технологичности конструкции ……………...10 2. Технологическая часть. Организация технологического процесса сборки и монтажа контроллера разрядки аккумуляторной батареи резервного электропитания. 2.1 Выбор варианта технологического процесса сборки и монтажа…..15 2.2 Обоснование разбивки технологического процесса сборки и монтажа на операции…………………………………………………………….…..18 2.3 Выбор средств технологического оснащения……………………….20 2.4 Выбор технологических материалов………………………………....24 Заключение ………………………………………………………………..28 Приложение А Список используемых источников……………………..30 Приложение Б Эскиз печатной платы…………………………………...32 Приложение В Спецификация……………………………………………35 Приложение Г Перечень элементов……………………………………...38 Приложение Д Комплект технологической документации…………….40  Введение Темой данного курсового проекта является организация сборки и монтажа контроллера разрядки аккумуляторной батареи резервного электропитания.3 Главные задачи курсового проекта являются  : - выбор оптимального варианта технологического процесса сборки и монтажа контроллера разрядки аккумуляторной батареи резервного электропитания, обеспечивающего надежность и технологичность конструкции изделия. - выбор средств технологического оснащения, которое поваляет сократить трудоемкость сборки и монтажа изделия с учетом, реальных условий и возможностей производства. Владельцам загородной недвижимости хорошо знакома проблема бесперебойного электропитания. Наличие резервного электрогенератора с двигателем внутреннего сгорания решает, конечно, некоторые проблемы, но его недостаточный моторесурс и высокая стоимость горючего не позволяют эффективно использовать такой генератор в периоды минимального электропотребления, например, летом в ночное время. Да и слушать его постоянный рокот удовольствие небольшое. Альтернатива – использовать совместно с генераторным аккумуляторным питанием, которого вполне достаточно для внутридомового освещения, работы компьютера, телевизора и даже отопительного газового котла на протяжении довольно длительного времени. Недорогих аккумуляторный батарей резервного питания большой ёмкости с гарантированным сроком службы 10-12 лет на рынке достаточно, но, кроме батареи, необходимо ещё устройство, обеспечивающее её правильное использование. Недорогих зарядных устройств на рынке тоже  много, а вот недорогих экономичных контроллеров разрядки, которые не менее важны для жизнестойкости аккумуляторных батарей, к сожалению, автором не обнаружено. Это и вынудило меня взяться за эту тему.Основные требование к нему – своевременное отключение батареи, предотвращающее её глубокую разрядку. Необходимо также отключить нагрузку при превышении предельного разрядного тока. А размещение всей резервной системы питания в удалённом подвальном помещении продиктовало необходимость дистанционного включения и выключения контроллера. 1. Анализ конструкции контроллера разрядки аккумуляторной батареи резервного электропитанияЭлементная база Типы элементов выбираются в зависимости от условий эксплуатации изделия. Выбранные элементы должны соответствовать условиям эксплуатации изделия без изменений своих характеристик. [1] Выбранные ЭРЭ сводятся в таблицу 1. Таблица 1 – Характеристики ЭРЭ.
1.2 Конструкция печатной платыПечатные платы – это элементы конструкции, которые состоит из плоских проводников в виде участников металлизированного покрытия, размещенных на диэлектрическом основании и обеспечивающих соединение элементов электрической цепи. 1.2.1 Тип печатной платы Печатные платы – это элементы конструкции, которые состоят из плоских проводников в виде участков металлизированного покрытия, размещенных на диэлектрическом основании и обеспечивающих соединение элементов электрической цепи. ОСТ.4.010.022-85 устанавливает следующие типы печатных плат: ОПП – односторонние печатные платы – характеризуются возможностью обеспечения повышенных требований к точности выполнения проводящего рисунка, отсутствием металлизированных отверстий, установкой элементов на плату со стороны противоположной стороне пайки без дополнительного изоляционного покрытия, низкой стоимостью; ДПП – двухсторонние печатные платы – без металлизации монтажных и переходных отверстий характеризуются низкой стоимостью, возможностью обеспечения высоких требований к точности выполнения проводящего рисунка, использованием объёмных металлических элементов конструкции для соединения элементов проводящего рисунка, расположенного на противоположных сторонах печатной платы; МПП – многослойные печатные платы – с металлизацией сквозных отверстий характеризуется наличием межслойных соединений, осуществляемых с помощью сквозных металлизированных отверстий, низкой ремонтопригодностью, высокой помехозащищенностью электрических цепей, высокой стоимостью продукции; ГПП – гибкие печатные платы – характеризуются высокой гибкостью, малыми толщинами, возможностью подключения к печатным платам без помощи соединителей, использованием одно- и двухсторонних тонких фольгированных диэлектриков, возможностью автоматизации процессов изготовления. При выборе типа печатной платы следует учитывать:- Возможность выполнения всех коммутационных соединений; - Технико-экономические показатели; - Стоимость основного материала; - Возможность автоматизации процессов изготовления, контроля и диагностики, установки навесных элементов. Вывод: на основе приведённых требований выбрана односторонняя печатная плата, поскольку нет необходимости использовать другие типы печатных плат и это гораздо выгоднее в экономическом плане. 1.2.2 Метод изготовления печатной платы В настоящее время широко распространены следующие методы изготовления проводящего слоя: - Химический – проводящий слой получают травлением медной фольги на незащищённых участках. - Электрохимический – при котором, методом химического осаждения создаётся слой металла толщиной 1-2 мкм, наращиваемый затрем гальваническим способом до нужной толщины. При электрохимическом методе одновременно с проводниками металлизируют стенки отверстия, которые можно использовать как перемычки для соединения проводников, расположенных на разных сторонах платы. - Комбинированный метод – проводники получают травлением фольги, а металлизированные отверстия электрохимическим способом. - Полуаддитивный проводящий слой – получают травлением тонкой фольгой (5-10 мкм), а затем доращиваемый её до нужной толщины гальваническим способом. При этом происходит и омеднение отверстий. Исходя из приведённых характеристик, выбран химический метод изготовления проводящего рисунка. Этот метод обеспечивает большую производительность и соответствует конструкции печатной платы для выбранного изделия.1.2.3 Класс точности печатной платы Отечественным стандартом ГОСТ 23751-86 предусматривает 5 классов точности. Данный ГОСТ устанавливает номинальные размеры основных элементов печатного монтажа. Эти данные приведены в таблице 2. Таблица 2. Характеристики классов точности.
В таблице приведены: t – Ширина печатного проводника; s – Расстояние между краями соседних элементов; b – Гарантийный поясок; y – Отношение номинального значения диаметра наименьшего из металлизированных отверстий к толщине печатной платы. Плата первого и второго классов точности просты в изготовление, дешевы, не требуют для своего изготовления оборудования с высокими техническими показателями, но не отличаются высокими показателями плотности компоновки и трассировки. Для изготовления плат четвертого и пятого классов требуются специализированное высокоточное оборудование, специальные материалы, безусадочная плёнка для изготовления фотошаблонов, идеальная частота в производственных помещениях, вплоть до создания «чистых» участков (гермозон) с кондиционированием воздуха и поддержанием стабильного температурно-влажного режима. Технологические режимы фотохимических и гальво-химических процессов должны поддерживаться с высокой точностью.Массовый выпуск плат третьего класса освоен основной массой отечественных предприятий, поскольку для их изготовления требуется рядовое, хотя и специализированное оборудование, требование к материалам и технологии не слишком высоки. Учитывая данные приведённые в таблице 2, а также плотность монтажа разрабатываемого изделия выбран третий класс точности. 1.2.4 Материал основания печатной платы Материал для печатных плат выбирают по ГОСТ 10316-78. Выбор материал производят с учётом обеспечения физикомеханических и электрических параметров печатных плат после воздействий механических нагрузок, климатических факторов и химических агрессивных сред. Для печатных плат, предназначенных для эксплуатации в условии первой и второй группы жёсткости по ГОСТ 23752-78, рекомендуется применять материал на основе бумаги, для третей и четвёртой группы жёсткости – на основе стеклоткани. На данный момент применяются фольгированные материалы – гетенакс и текстолит. По сравнению с гетенаксом стеклотекстолит имеет лучше механические и электрические характеристики, более высокую нагревоустойчивость, меньшее влагопоглощение. Однако у них есть ряд недостатков: худшее механическая обрабатываемость, более высокая стоимость, существенное различие (примерно в 10 раз) коэффициента теплового расширения меди и стеклотекстолита в направление толщины материала, что может привести к разрыву металлизации в отверстиях при пайке или в процессе эксплуатации. Вывод: сравнив технические характеристики гетенаксс и стеклотекстолита, и учитывая условия эксплуатации данного изделия выбираем стеклотекстолит, так как стеклотекстолит имеет лучшее механические и электрические характеристики, более высокую нагревоустойчивость, меньшее влагопоглощение. |