Дипломная работа по радиотехнике. Диплом Прохоров. 1. Общая часть 1 Назначение и применение изделия 2 Анализ условий эксплуатации Схемотехническая часть

• Название: 1. Общая часть 1 Назначение и применение изделия 2 Анализ условий эксплуатации Схемотехническая часть
• Анкор: Дипломная работа по радиотехнике
• Дата: 18.03.2021
• Размер: 0.93 Mb.
• Имя файла: Диплом Прохоров.docx
• Тип: Реферат; #186212
• страница: 1 из 3

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1. Общая часть
1.1 Назначение и применение изделия
1.2 Анализ условий эксплуатации
2. Схемотехническая часть
2.1 Анализ требований к электрическим параметрам
2.2 Описание схемы электрической структурной (функциональной) изделия
2.3 Описание схемы электрической принципиальной, описание принципа работы изделия
2.4 Обоснование выбора элементной базы
3. Конструкторская часть
3.1 Описание конструкции изделия с точки зрения выполнения РКИ работ
3.2 Расчёт показателей надёжности изделия и анализ полученных результатов
4. Технологическая часть
4.1 Обоснование выбора схемы технологического процесса РКИ работ
4.2 Обоснование выбора методов сборочно-монтажных и РКИ работ
4.3 Обоснование выбора оборудования, контрольно-измерительной аппаратуры, инструмента для сборочно-монтажных и РКИ работ
4.4 Описание содержания операций. Нормирование работ
4.5 Выбор вспомогательных материалов для сборочно-монтажных и регулировочных работ
4.6 Определение количества рабочих мест, расчёт коэффициента загрузки их и предложения по выбору метода организации работ
4.7 Организация рабочего места регулировщика с точки зрения НОТ
5. Техника безопасности
5.1 Обеспечение безопасности труда при выполнении РКИ работ

6. Экономическая часть
6.1 Расчёт фонда времени работы оборудования и рабочего времени, составление баланса рабочего времени
6.2 Планирование персонала по группам и категориям работающих, обоснование разряда работ
6.3 Выбор формы и системы оплаты труда, расчёт фонда оплаты труда и налогов от ФОТ
6.4 Определение себестоимости РКИ работ (расчёт материальных затрат, расчёт суммы платежей за электроэнергию, расчёт суммы амортизационных отчислений)
6.5 Расчёт стоимости РКИ работ с учётом рыночных факторов и их рентабельности
6.6 Расчёт технико-экономических показателей РКИ работ
6.7 Расчёт критического объёма РКИ работ (аналитически и графически)
Заключение
Список литературы

Приложение

1 Инструкция

2 Перечень элементов

Введение

В настоящее время наблюдается стремительный прогресс в области производства как профессиональной, так и бытовой техники. Различными фирмами выпускается большой ассортимент радиоаппаратуры. Обновление происходит примерно каждые полгода. В условиях высокой конкуренции быстро заимствуются технологии, новые схемные решения, элементная база, принципы обработки цифровых сигналов. Большие требования предъявляются не только к качественным показателям радиоаппаратуры, но и к дизайну, эксплуатационным характеристикам, надёжности и т.д. Наблюдается усложнение схемотехники и конструкции, увеличивается степень интеграции микросхем. Помимо этого, у населения имеется большое количество устаревшей радиоаппаратуры, нуждающейся в ремонте и регулировке. В силу большого разнообразия радиоаппаратуры и сложности её схемных решений возникают определённые трудности в её обслуживании и ремонте. Это требует подготовки высококвалифицированных специалистов.

Регулировка, а иногда и ремонт, требуются в условиях серийного производства. Для увеличения производительности труда и уменьшения себестоимости ремонтно-регулировочных работ в ремонтных предприятиях большое внимание уделяют технической и организационной подготовке к проведению этих работ, оснащению соответствующей технической и организационной документацией, правильности построения технологического процесса, применению нового современного оборудования, использованию автоматизированных систем диагностики.

Темой данной выпускной квалификационной работы является разработка технологического процесса, ремонта, регулировки и контроля основной платы монитора «AOC e950Swda».

1. Общая часть
1.1 Назначение и применение изделия
Монитор предназначен для вывода графической, текстовой или звуковой информации на:

Дисплей — устройство для показа изображений, порождаемых другими устройствами (например, компьютерами).

• Прибор для контроля определённых параметров, которые нужно непрерывно или регулярно отслеживать, например, уровня радиации. • Видеоконтрольное устройство (в телевидении — для контроля качества изображения, в системах видеонаблюдения — для наблюдения за контролируемым пространством).

• Студийный монитор — громкоговоритель в акустическом оформлении (акустическая система), небольшой мощности с идеально гладкой АЧХ, используемый в профессиональной звукозаписи для контроля баланса инструментов, качества исполнения (во время записи), качества звука.

• Сценический монитор — акустическая система, используемая обычно в концертной деятельности для создания на сцене или в других озвучиваемых помещениях дополнительного звукового поля, необходимого для ориентации исполнителей в музыкальном звучании.

1.2 Анализ условий эксплуатации
Согласно техническим требованиям по условиям эксплуатации, монитор «AOC e950Swda».» относится ко второй группе ГОСТ 22261-94

Таблица1. Условия эксплуатации

Условия	Показатели
Температура окружающей среды	от +100 С до +350 С
Относительная влажность воздуха	от 10% до 80% при 250 С
Атмосферное давление воздуха	84-106,7 кПа (630-800 мм.рт.ст.)
Вибрация	-
Удары	-

Из приведённого следует, что монитор подвергается нормальным условиям эксплуатации. Изготовитель предусмотрел в конструкции для защиты от влаги покрытие печатных проводников защитным лаком. Для отвода тепла предусмотрено наличие прорезей в корпусе, т.е. имеется естественная вентиляция. Для защиты от одиночных ударов и вибраций при транспортировке предусмотрена фиксация подстроечных элементов пластилином, ниткой и нитроэмалью. В связи с этим после ремонта и регулировки все подстроечные элементы при нарушении фиксации вновь надо зафиксировать, а участок печатных проводников после замены радиоэлементов вновь покрыть лаком.

2. Схемотехническая часть
2.1 Анализ требований к электрическим параметрам

Все основные параметры монитора описаны в таблице 2:

Uвх =  220 В

Uвхmax =  240 В

Uвхmin =  100 В

Fc = 50/60 Гц

Таблица 2.

Экран		Active Matrix TFT 18,5 дюймов
Тип матрицы		TFT TN
Максимальное разрешение		1366х768@60Гц
Максимальное количество цветов		16700000
Задняя подсветка		Светодиодная(WLED)
Частота горизонтальной развертки, кГц		30…80
Частота вертикальной развертки,Гц		55…75
Угол обзора по горизонтали/вертикали, град.		170/160
Контрастность, не хуже		1000:1
Яркость, кд/м2		250
Время реакции пикселя (отклика), мс		5
Входы	Аналоговый	RGB(75 Om; 0,7 B)
	Цифровой	DVI-D(0,15…1,2B)
	Компонентный	VGA (разъем D-Sub)
Стереозвук		2х2 Вт
Напряжение и частота питающей сети		90…264 В;47…63 Гц
Энергопотребление в рабочем/дежурном режиме, Вт		25/1
Соответствие стандартам и спецификациям		EPA Energy Star, VESA DPMS, MPR-II, TCO 5.1, TCO-99, DDC-28/CI

2.2 Описание схемы электрической структурной функционального узла


Рисунок 1 Структурная схема основной платы

На основной плате располагается микропроцессор(МП) U401 SCALER NT68660UFG/A, основной задачей которого является обработка входных сигналов монитора и преобразование их в сигналы управления ЖК панелью. С МП связаны микросхема Flash-памяти U402 EEPROM и кварцевый резонатор Х401 Crystal (частота 14,318 МГц)
2.3 Описание схемы электрической принципиальной, описание принципа работы изделия

С входного интерфейса VGA на выв. 20, 21, 18, 19, 15, 16 МП U401 типа NT68660UFG/A фирмы NOVATEK подаются компонентные сигналы основных цветов R0±, G0±, B0± на выв. 17-сигнал опознавания SOG_DET, а на выв. 25, 26 - сигналы синхронизации AHSO, AVSO. С входного интерфейса DVI на выв. 5, 6, 3, 4, 1, 2, 7, 8 микропроцессора подаются цифровые сигналы RX0±, RX1±, RX2±, RXC±. В МП производится выбор и преобразование приходящих сигналов и формирование сигналов LVDS для их подачи на интерфейс ЖК панели. Через выв. 85-89 МП связан с микросхемой последовательной Flach-памяти U402 типа MX25L2026DM1 фирмы Pm25LD020C фирмы через контакты 1,6,2,7,3,8,13,14 разъема CN101 соответственно и преобразуются в уже упомянутые сигналы R0±, G0±, B0± и SOG_DET, AHS0, AVS0, которые подаются на МП U401.Cигнал опознавания DET_VGA (VGA_CABLE_DET) с контакта 5 разъема CN101 через сумматор подается на выв. 36 МП. Служебные сигналы цифровой шины управления Урс будут sda1, SCL1 Урс подаются с контактов 12, 15 разъема CN101 на выв. 28, 27 МП U401 и на выв. 5,6 микросхемы последовательной памяти EEPROM U101 типа FM24C02А фирмы Fairchild Semiconductor. На выв. 8 этой микросхемы подается одновременно два напряжения питания: vaa_sv и + 5V. При отключении кабеля VGA микросхема памяти продолжает работать от напряжения + 5V. Для активизации микросхемы на ее выв. 7 подается сигнал EDIDWP с выв. 34 МП U401. На схеме показаны микросхемы U102 и U103 типа АГС 399-04S фирмы Amazing Microelectronic corp., выполняющие функции за щиты от электростатических раз рядов (ESD). Они представляют собой сборки полупроводниковых диодов и стабилитронов, подключённых к сигнальным цепям. Фрагмент принципиальной схемы основной платы с входным интерфейсом DVI

Входные сигналы DATO, DATIt, DAT2. DCLK подаются через контакты 18, 17,10,9, 2,1, 23, 24 разъема CN102 соответственно и преобразуются в уже упомянутые сигналы RXOt±, RX1±, RX2t±, RXCt±, которые подаются на МП U401. Служебные сигналы цифровой шины управления DDC SDA2. DDC SCL2 подаются с контактов 7,6 разъема CN102 на выв. 98, 97 Mn U401 и на выв. 5,6 микросхемы последовательной памяти EEPROM U105 того же типа и той же фирмы, что и микросхема U101 интерфейса VGA. Как уже было показано выше, для активизации микросхемы на ее выв. 7 по дается сигнал EDID WP с выв. 34 МП U401 Сигнал опознавания DET DVI (DVI - CABLE - DET) с контакта 15 разъёма CN102 через уже упомянутый сумматор подается на выв. 36 микропроцессора. Как и в интерфейсе VGA, здесь используются микросхемы защиты U104, U106 и U1O7 того же типа и той же фирмы, что и микросхемы U102 и U103. Фрагмент принципиальной схемы основной платы с выходными разъемами LVDS с выв. 61, 60, 59, 58, 57, 56, 53, 52, 55, 54 микропроцессора U401 дифференциальные LVDS - сигналы LVAOM, LVAOP, LVA1M, LVA1P, LVA2M, LVA2P, LVA3M, LVA3P, LVACKM, LVACKP поступают на контакты 12, 13, 15, 16, 18, 19, 22, 23, 20, 21 разъёма CN408 соответственно, а с выв. 72, 71, 70, 69, 68, 67, 64, 63, 66, 65 LVDS - сигналы LVBOM, LVBOP, LVBIM, LVBIP, LVB2M, LVB2P, LVB3M, LVB3P, LVBCKM, LVBCKP поступают на контакты 1-6, 10, 11, 8, 9 соответственно, откуда все они подаются на интерфейс ЖК панели. Напряжение питания VLCD подается на панель через контакты 28-30 разъема.

2.4 Обоснование выбора элементной базы
В данной схеме имеются следующие радиоэлементы: резисторы, керамические конденсаторы, ИМС, биполярные транзисторы.

При ремонте требуется иногда иметь аналоги замены радиоэлементов.

2.4.1 Выбор постоянных резисторов

В схеме используются постоянные резисторы с величинами от 0 Ом до 1 мОм; мощностью рассеивания 0,125 Вт и точностью 5%. Ниже в таблице приведены параметры некоторых наиболее используемых постоянных резисторов.
Таблица 3. «Резисторы постоянные»

Тип резистора	Предел сопротивления (Ом)	Мощность Рассеивания (Вт)	Класс Точности (%)	Габариты (мм)	Стоимость (руб)
С2-23	110106	0,062-2	±110	2620 8,518,525	-
С2-29	120106	0,062-2	±0,050,1	3,5816 9,82825	-
С2-33	110106	0,125-2	±110	2620 8,818,525	-

Резисторы С2-29 выпускаются высокой точности, поэтому они дорогие. Их применяют в основном в измерительных приборах и профессиональной аппаратуре. Резисторы типа С2-23, С2-33 имеют требуемый класс точности и необходимую величину сопротивления. Выбираем резисторы С2-33, т.к. они более поздней разработки, следовательно, их разработка производится по новым технологиям


2.4.2 Выбор керамических конденсаторов

В схеме используются конденсаторы с емкостями от 22 пФ до 100 мкФ, максимальным рабочим напряжением 50В, точностью ±5%, ±10%.

Ниже приводятся параметры некоторых конденсаторов.

Тип конденсатора	Предел емкости	Рабочее напряжение (В)	Класс Точности (%)	Tg δ	Габариты (мм)
К10-17-1	22пФ - 0,68 мкФ	50	±520	0,0012	2,2х6х20-8,8х18,5х28,5
КД2	1пФ-0,015мкФ	50	±520	0,0012	443,8- 14144,5
К10-713	15пФ-0,068мкФ	50	±20	0,0001	1357- 238,519

Таблица 4. «Конденсаторы постоянные»
Из представленных в таблице конденсаторов подходит только конденсаторы типа

К10-17-1, остальные типы не подходят.


2.4.3 Выбор цифровых и аналоговых микросхем
Аналоговые микросхемы выбираются по функциональному назначению, типу корпуса, рабочей частоте, коэффициенту усиления, питающему напряжению, искажениям сигнала, мощности рассеивания. Цифровые микросхемы выбираются по функциональному назначению, объему памяти, типу корпуса, быстродействию, напряжению питания и т.д.

В данной схеме используются специализированные микросхемы. Аналоги замены в справочниках не приведены, следовательно, замену неисправных микросхем стоит выполнять на такие же.

3. Конструкторская часть
3.1 Описание конструкции изделия
Расположение элементов на основной плате управления данного монитора довольно удобное. Что не затрудняет нам провести необходимые РКИ работы. Так же не следует забывать, что микросхемы можно вывести из строя статическим электричеством.
3.2 Расчёт показателей надёжности изделия.
3.2.1 Составление таблицы для ориентировочного расчета
Таблица 5 Таблица для ориентировочного расчета

Наименование элемента	Количество элементов	λi 10-6	Niλi10-6	Количество запасных ЭРЭ
Резисторы	3	0,5	1,5	0
Конденсаторы	5	0,5	2,5	0
Микросхемы	3	0,2	0,6	0
Пайки	30	0,01	0,3	0

3.2.2 Определение интенсивности отказов изделия с нормальными условиями эксплуатации по формуле

= N_i λ_i 10 ^-6

где: N_i-количество элементов данного типа;

λ_i 10^-6-интенсивность отказа

=(14+13,5+0,6+3,4+1,9+2,34)10^-6=6,810^-6(1/час)

Р(t)=е ^{- t}

где: е – основание степени натурального логарифма, е=2,7;

t-интервал времени;

-интенсивность отказов изделия без учета нагрузки и режимов работы;

Р(10)=2,7 ^{- 0,000068}= 0,999932;

Р(100)= 2,7 ^{- 0,00068}= 0,999324;

Р(1000) =2,7 ^{- 0,0068}= 0,993268;

Р(10000)= 2,7 ^{- 0,068}= 0,934689;

Р(100000)= 2,7 ^{– 0,68}= 0,5089;
3.2.3 Определение вероятности безотказной работы для интервалов времени 10, 100, 1000, 10000, 100000 часов

Р(t)=е ^{- t}

где: е – основание степени натурального логарифма, е=2,7;

t-интервал времени;

-интенсивность отказов изделия без учета нагрузки и режимов работы;

Р(10)=2,7 ^{- 0,000068}= 0,999932;

Р(100)= 2,7 ^{- 0,00068}= 0,999324;

Р(1000) =2,7 ^{- 0,0068}= 0,993268;

Р(10000)= 2,7 ^{- 0,068}= 0,934689;

Р(100000)= 2,7 ^{– 0,68}= 0,5089;



Рисунок 2 График зависимости P(t).

Прогноз: изделие будет надёжно работать более 15000 часов.
3.2.4 Определение средней наработки на отказ

Т_сред =

где:  - общая интенсивность отказов без условий эксплуатации

Т_сред = _-6=147058ч.
3.2.5 Определение количества запасных ЭРЭ

N=N_i λ_i 10 ^-6t

где: N_i – количество элементов данного типа;

λ_i- интенсивность отказа;

t- интервал времени.

N_{рез.пост.}=1,510 ^-615000=0,0225 0 шт.

N_{кон.пост.}=2,510 ^-615000=0,0375 0 шт.

N_мик.=0,610 ^-615000=0,009 0 шт.

N_транз.=1,9 10 ^-615000=0,0285 0 шт.

N_кварц.=0,310 ^-615000=0,0045 0 шт.
3.2.6 Определение технический ресурс изделия

Технический ресурс – время исправной работы с учетом профилактики и ремонта.

Т_тех.=Т₀(1+П_р)

где: Т₀ – средняя наработка на отказ;

П_р – число ремонтов.

П_р= 0

Т_тех.= 1470581= 147058ч.
3.2.7 Определение срока службы

Срок службы изделия – это время безотказной работы изделия с учетом суточной и годовой нагрузки.

Т_сл.=

где: Т_тех – технический ресурс изделия;

N_с – суточная нагрузка изделия = 8 часов в сутки;

N_г – годовая нагрузка изделия = 250 суток в год.

Т_сл.= = 73,53 года.