close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

kursach beta(1)

код для вставкиСкачать
1 ЗАГАЛЬНИЙ РОЗДІЛ
1.1 ПРИЗНАЧЕННЯ ПРИСТРОЮ
Пропонований пристрій призначений для захисту електро і радіоапаратури від аварійних ситуацій, пов'язаних з відхиленням напруги в мережі за межі допустимих значень. Воно відключить апаратуру від мережі, якщо напруга стане менше 180 В або перевищить 240 В. Пороги вимкнення можна встановити за бажанням користувача.
1.2 ПРИНЦИП РОБОТИ
Рисунок 2 Принципова електрична схема пристрою
Схема пристрою показана на рис. 2. Напруга мережі, випрямлена діодом VD3, через резистор R8 надходить на стабілітрон VD1. Імпульси напруги з частотою мережі і за формою близькі до прямокутних поступають на вхід S таймера DA2. Випрямлена діодом VD3 і згладжена конденсатором СЗ напруга живить мікросхеми DA1, DA2. При спаді імпульсу на вході S таймера DA2 рівень на його виході (вивід 3) стане високим і транзистори VT2 - VT4 відкриються. Оскільки спад імпульсу на вході S виходить в момент коли мережеве напруження близько до нуля то навантаження може бути підключене до мережі тільки в цей момент що зменшує комутацiйні перешкоди. Діоди VD4; VD5 захищають затвори транзисторів VT3, VT4. Вихід з відкритим стоком таймера DA2 (вивід 7) при спаді напруги на виході (вивід 3) забезпечує прискорену розрядку ємностей затвор-витік транзисторів VT3 і VT4 і їх швидке закривання.
Якщо мережева напруга знаходиться в межах норми, транзистор VT1 закритий, напруга між виводами 1 і 2 інтегрального стабілізатора DA1 перевищує 2,5 В. Напруга на виводі 3 DA1 не перевищує 1,5... 2 В, через світлодіод HL1 і випромінюючий діод оптопари U1 струм не протікає - фототранзистор оптрона закрито. Після того як через резистор R7 конденсатор С5 зарядиться до високого рівня, перший же спад імпульсу на вході S таймера DA2 призведе до появи високого рівня на його виході, а значить, і до подачі напруги на навантаження. Оскільки опір каналу транзистора VT2 в цьому випадку не перевищує декількох Ом, то на вході R таймера DA2 установиться низький рівень і пристрій при відсутності аварійних ситуацій буде знаходитися в стійкому стані. Перемикання таймера в стан з низьким рівнем на виході можливе при появі сигналу низького рівня на вході Е таймера, тобто при розрядці конденсатора С5. На стабілізаторі DA1 зібраний компаратор, що реагує на зниження мережевої напруги. Якщо вона зменшиться до 180 В, напруга на управляючому вході мікросхеми DA1 стане менш 2,5 В, струм протікає через світлодіод і випромінюючий діод оптопари, що, як було сказано вище, призведе до відключення навантаження від мережі, а світлодіод буде світити, сигналізуючи про аварійну ситуацію.
За допомогою вузла на транзисторі VT1 здійснюється контроль за підвищенням мережевої напруги. Коли воно достигне 240 В і більше, опір каналу цього транзистора зменшиться і напруга на керуючому вході (виведення 1) стабілізатора DA1 буде менше 2,5 В, струм через нього різко зменшиться і почне протікати вже через світлодіод HL1 і випромінюючий діод оптопари. Світлодіод сигналізує про аварійну ситуацію, а фототранзистор оптрона відкривається, конденсатор С5 розряджається, на виході мікросхеми DA2 установлюється низький рівень, транзистори VT3, VT4 закриваються, в результаті чого навантаження буде відключено від мережі.
1.3 Конструкція пристрою
Всі деталі змонтовані на друковану плату з одностороннього фольгованого склотекстоліту, показаному на рис 2. Плату необхідно розмістити в корпусі відповідного розміру з ізоляційного матеріалу. На нього встановлюють гнізда для підключення навантаження і роблять отвір для світлодіода. Резистори R3, R8 монтують перперпендикулярно платі.
У пристрої використані резистори МЛТ, С2 -23, оксидні конденсатори - К50-35 або аналогічні, С4 - К10 -17, К73-24. Стабілізатор КР142ЕН19 замінимо на TL431CZ, таймер ICM7555 - на КР1441ВІ1. Транзистори КП501А можна замінити на КЛ501Б, BS170P, КП707Б - на IRF840, діоди 1N4006 - на 1N4005, 1N4007, світлодіод АЛ307 - на КІЛД24А-К, КІПД24Б-К.
1.4 НАЛАГОДЖЕННЯ І МОДЕРНІЗАЦІЯ ПРИСТРОЮ.
При справних деталях налагодження полягає в установці порогів спрацьовування захисту. Для цього кожний з резисторів R1 і R3 замінюють ланцюгом з послідовно з'єднаних постійного (100 кОм) і змінного (150 кОм) резисторів. Дротовою перемичкою тимчасово замикають резистор R2, а потім вхід пристрою (з включеним паралельно вольтметром змінної напруги підключають до виходу Лабораторного Автотрансформатору (ЛАТРу) , який вмикають у мережу. Виставляють на виході ЛАТРу напругу 180 В і підстройкою змінного резистора, встановленого натомість R3, домагаються запалювання світлодіода HL1. Перемичку видаляють і підстроюванням змінного резистора, встановленого натомість R1, домагаються запалювання світлодіода HL1 при напрузі 240 В і більше. Після цього пристрій відключають від мережі, вимірюють сумарні опори резистивних цілей і замінюють їх на постійні резистори з можливо близькими опорами. При використанні пристрою сумісно з навантаженням, що має індуктивний характер, між стоками транзисторів VT3, VT4 необхідно встановити діод 1,5КЕ400СА, що захищає їх від пробою.
3 РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ
Спроектована принципова схема об'єкту супроводжується перевірочними розрахунками технічних характеристик: швидкодії, споживної потужності, надійності і так дали
У даному курсовому проекті необхідно розрахувати надійність роботи пристрою і споживну потужність.
3.1 РОЗРАХУНОК НАДІЙНОСТІ РОБОТИ ПРИСТРОЮ
Надійність це властивість виробу виконувати задані функції зберігаючи свої характеристики у встановлених межах в перебігу певного часу, при певних режимах і умовах ви користування, технічного обслуговування, режиму зберігання і транспортування.
Надійність є складною властивістю і включає такі поняття як безвідмовність, довговічність, відновлюваність. Найважливішим є безвідмовність, тобто здатність пристрою безперервно зберігати працездатність в перебігу деякого часу.
Очевидно, що чим складніше прилад і чим більше елементів входить в його склад, тим більше вірогідність відмови. Використовуючи формулу при розрахунку інтенсивності відмови беруться до уваги всі елементи схеми, включаючи паяння і перемикачі. Природньо, береться до уваги і кількість цих елементів.
Ймовірність безвідмовної роботи - ймовірність того, що в межах завдання відмова напрацювання об'єкту не виникне.
Інтенсивністю відмови називається умовна густинна ймовірність виникнення збою виробу за умови, що в певний момент часу відмова не виникне.
Загальна інтенсивність відмови елементів пристрою обчислюється за формулою:
ФОРМУЛАААААААА БЛЕААААААА
Λзаг - загальна інтенсивність відмов елементів схеми. Одиницею вимірювання є 1\годину
n - кількість типів елементів
Ni - кількість типів елементу
Λi - інтенсивність відмов елементів даного типу
Середня година напрацювання на відмову обчислюється по формулі:
ФОРМУЛАААААААА БЛЕААААААА
Час безвідмовної роботи:
ФОРМУЛАААААААА БЛЕААААААА
Результати розрахунку загальної інтенсивності відмов приведені нижче в таблиці:
Таблиця 3 Загальна інтенсивність відмови пристрою
Найменування елементуКількість елементів в схеміІнтенсивність відмов елементу 1/год * 10-6Інтенсивність відмов елементів 1/год * 10-6Діод30,72,1Оптопара12,52,5Світлодіод12,52,5Конденсатор10,2350,235Конденсатор ел.40,5132,052Мікросхема20,10,2Резистор100,77Транзистор42,610,4Cтабілітрон10,80,8Друкована плата10,10,1Паяння340,010,34Λзаг 28,227Λзаг = 2,1+2,5+2,5+0,235+2,052+0,2+7+10,4+0,8+0,1+0,34(1/год*10-6)=28,227
Середній час напрацювання на відмову, годин:
TВ =1/28,227x10-6=35427,1 годин
Ймовірність безвідмовної роботи визначається для окремих проміжків часу по формулі:
ФОРМУЛАААААААА БЛЕААААААА
Результати обчислень ймовірності безвідмовної роботи для окремих проміжків часу записано в таблицю 4.
Таблиця 4 Ймовірність безвідмовної роботи
Інтервал часу, годинЙмовірність безвідмовної роботи10000,9750000,87100000,75150000,65200000,57250000,49300000,43
Рисунок * Ймовірність роботи пристрою
Висновок: як показує графік, чим більше працює прилад, тим вище ймовірність виходу з ладу електронних компонентів, час його безвідмовної роботи буде складати 35427,1 годин або 4 роки.
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
35
Размер файла
1 233 Кб
Теги
beta, kursach
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа