рпарпарпарпа. 1. Теоретические основы стимулирования персонала организации 5
 Скачать 4.69 Mb.
|
3.3 Разработка платы источника вторичного электропитания (ИВЭП)Источник вторичного электропитания - это устройство, предназначенное для обеспечения питания электроприбора электрической энергией, при соответствии номиналам её параметров: напряжения, тока, и т.д. путём преобразования энергии других источников питания. Источник электропитания может быть интегрированным в общую схему (обычно в простых устройствах, либо когда недопустимо даже незначительное падение напряжения на подводящих проводах - например материнская плата компьютера имеет встроенные преобразователи напряжения для питания процессора), выполненным в виде модуля (блока питания, стойки электропитания и т.д.), или даже расположенным в отдельном помещении. В задачи ИВЭП входит: Обеспечение передачи мощности - источник питания должен обеспечивать передачу заданной мощности с наименьшими потерями и соблюдением заданных характеристик на выходе без вреда для себя. Обычно мощность источника питания берут с некоторым запасом. Преобразование формы напряжения - преобразование переменного напряжения в постоянное, и наоборот, а также преобразование частоты, формирование импульсов напряжения и т.д. Чаще всего необходимо преобразование переменного напряжения промышленной частоты в постоянное. Преобразование величины напряжения - как повышение, так и понижение. Нередко необходим набор из нескольких напряжений различной величины для питания различных цепей. Стабилизация - напряжение, ток и другие параметры на выходе источника питания должны лежать в определённых пределах, в зависимости от его назначения при влиянии большого количества дестабилизирующих факторов: изменения напряжения на входе, тока нагрузки и т.д. Чаще всего необходима стабилизация напряжения на нагрузке, однако иногда (например для зарядки аккумуляторов) необходима стабилизация тока. Защита - напряжение, или ток нагрузки в случае неисправности (например, короткого замыкания) каких-либо цепей может превысить допустимые пределы и вывести электроприбор, или сам источник питания из строя. Также во многих случаях требуется защита от прохождения тока по неправильному пути: например прохождения тока через землю при прикосновении человека или постороннего предмета к токоведущим частям. Гальваническая развязка цепей - одна из мер защиты от протекания тока по неверному пути. Регулировка - в процессе эксплуатации может потребоваться изменение каких-либо параметров для обеспечения правильной работы электроприбора. Управление - может включать регулировку, включение/отключение каких-либо цепей, или источника питания в целом. Может быть как непосредственным (с помощью органов управления на корпусе устройства), так и дистанционным, а также программным (обеспечение включения/выключения, регулировка в заданное время или с наступлением каких-либо событий). Конструкция платы Плата: ОПП (односторонняя печатная плата). Наличие металлизации в отверстиях: нет. Для плат ОПП с неметаллизированными отверстиями и массовом типе производства рекомендован сеткографический метод - печатание кислотостойкой краской позитивного изображения печатного монтажа через сетчатый трафарет на фольгированный диэлектрик. Метод обладает максимальной производительностью по сравнению с другими методами, применяется в крупносерийном и массовом производстве при малой номенклатуре несложных печатных плат. Исходя из метода получения печатного рисунка и условий эксплуатации были выбраны материал платы и ее характеристики. Материал платы: стеклотекстолит одностороннефольгированный, с толщиной фольги 35 мкм (СФ-1-35-1,50 ГОСТ 10316-78). Материал обладает высокой механической прочностью, хорошими электроизоляционными свойствами, низким водопоглощением, имеет широкое распространение. Метод получения проводящего рисунка накладывает определенные ограничения на топологию платы. Данный метод требует по возможности максимального заполнения поверхности платы медью. Исходя из условий эксплуатации и в соответствии с рекомендациями ГОСТ Р 50621-93, ГОСТ 23751-86 и ГОСТ 10317-79, ОСТ 4.010.022-85 принимаем: класс точности платы - 3; группа жесткости - 3. Размеры платы: плата представляет собой прямоугольную пластину 65h2х45h2 и толщиной 1,5±0,2 мм. Габариты рациональной компоновкой на плате ЭРЭ, составляющих функционально узел ИНВ и требованиями ГОСТ 10317-79. В качестве ЛКП для защиты от воздействия климатических факторов используется полиуретановый лак УР-231 (светло-коричневый). Получаемое покрытие твердое, прочное, выдерживает температуру от - 60 до +120°С. Покрытие обладает хорошими электроизоляционными и механическими свойствами. Таблица 3.1 - Технические требования на ИВЭП
Узел реализован на печатной плате. Для коммутации узла предусмотрена установка соединителя. Для защиты от воздействия климатических факторов внешней среды предусмотрено влагозащитное покрытие. Печатная плата соответствует ГОСТ Р 50621 - 93. (МЭК 326-4-80). Платы печатные одно - и двусторонние с неметаллизированными отверстиями. Общие технические требования. ГОСТ 23751-86. Платы печатные. Параметры конструкции. ГОСТ 10317-79. Платы печатные. Основные размеры. Данная схема является низковольтной (Uмакс ≈ 15 В), не высокочастотной (fмакс ≈ 50 Гц). Возможность возникновения в схеме паразитных связей и наводок невелика. Перечень используемых ЭРЭ, их основные размеры и эксплуатационные характеристики приведены в табл.3.2 Из эксплуатационных характеристик представлен только температурный диапазон. Таблица 3.2 - Характеристика элементной базы ИВЭП
Узел реализуем на печатной плате. Все элементы расположены с одной стороны платы, с другой стороны платы проведен печатный монтаж. Все соединения на плате проведены печатным монтажом. Тип платы - ОПП. Способом получения электрических соединений для печатного монтажа является пайка. Способ обеспечивает минимальную массу, высокую плотность монтажа, использование многожильного провода, возможность автоматизации. Выбор припоя производят в зависимости от соединяемых металлов или сплавов, от способа пайки, температурных ограничений, размера деталей требуемой механической прочности и коррозионной стой кости и др. Исходя из максимально допустимой температуры пайки выбран материал припоя: ПОС-61 (температура плавления 183°С, температура пайки 220°С). Данный припой имеет широкое распространение для пайки аналогичных узлов и компонентов и рекомендован для пайки радиоэлементов и микросхем, монтажных проводов в полихлорвиниловой изоляции, а также пайки в тех случаях, когда требуется повышенная механическая прочность и электропроводность, недопустим высокий нагрев в зоне пайки. Флюс выбирают в зависимости от соединяемых пайкой металлов или сплавов и применяемого припоя, также от характера сборочно-монтажных работ. При монтаже электро- и радиоаппаратуры наиболее широко применяются канифоль и флюсы, приготовляемые на ее основе с добавлением неактивных веществ - спирта, скипидара, глицерина. Остаток канифоли негигроскопичен и является хорошим диэлектриком. При пайке платы был выбран бескислотный флюс марки КЭ (содержание канифоли 10-40%, спирт этиловый 90-60%), рекомендованный при пайке легкоплавкими припоями. Варианты установки элементов на плате определяются по ОСТ4 ГО.010.030-81 "Установка навесных элементов на печатные платы". Так как механические воздействия на узел минимальны, поэтому дополнительное крепление элементов не требуется, кроме конденсаторов К50-6, которые имеют значительные размеры. |