АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 10
1 АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ 11
1.1 Обзор литературы 11
1.2 Анализ типовых вторичный источник питания 15
1.3 Обзор существующих аналогов 19
1.4 Анализ технического задания с конструкторской точки зрения 21
2 СХЕМОТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 22
2.1 Составления схемы электрической принципиальной 22
2.2 Расчет трансформатора 23
2.3 Выбор транзистора 28
2.4 Выбор схемы управления 30
2.5 Расчет цепей контролера 31
2.5.1 Обеспечение необходимой частоты генератора микросхемы31
2.5.2 Расчет цепи компенсации крутизны 32
2.5.3 Расчет выходного фильтра 33
2.5.4 Расчет компенсационного контура 34
2.5.5 Расчет обратной связи управляющего транзистора 35
3 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 36
3.1 Разработка конструкции трансформатора 36
3.2 Разработка конструкции платы печатной (ПП) 38
3.2.1 Выбор материала основания 39
3.2.2 Выбор конструктивного покрытия 39
3.2.3 Выбор габаритов печатной платы 40
3.2.4 Выбор, размещение и расчет печатных проводников 41
3.2.5 Определение расстояний между элементами
3.3 Тепловой расчет 43
3.3.1 Выбор и обоснование исходной модели 45
3.3.2 Описание выбранной модели и входящих в неё входных
данных 46
3.3.3 Полученные результаты 53
3.4 Расчет надежности 53
3.1 Интенсивность отказов элементов 53
3.2 Интенсивность отказа печатной платы 58
3.3 Интенсивность отказа и время безотказной работы 59
3.4 Ремонтопригодность 60
4 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 61
4.1 Сборка макетного образца 61
4.2 Получение и анализ экспериментальных данных с макетного
образца 62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 63
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 64
ПРИЛОЖЕНИЯ 66
ПРИЛОЖЕНИЕ А. СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ 66
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ 67
ПРИЛОЖЕНИЕ В. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ТРАНСФОРМАТОРА 69
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. ТРАНСФОРМАТОР. СБОРОЧНЫЙ ЧЕРТЕЖ 70
ПРИЛОЖЕНИЕ Д. ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА 71
ПРИЛОЖЕНИЕ Е. СПЕЦИФИКАЦИЯ 72
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж. УЗЕЛ ПЕЧАТНЫЙ. СБОРОЧНЫЙ ЧЕРТЕЖ 80
ПРИЛОЖЕНИЕ И. ЧЕРТЕЖ РАМЫ 81
ПРИЛОЖЕНИЕ К. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ТЕПЛОВОГО
АНАЛИЗА 82
ПРИЛОЖЕНИЕ Л. ТЕПЛОВАЯ КАРТА 83
ПРИЛОЖЕНИЕ М. ГРАФИК УРОВНЯ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ
РАДИОПОМЕХ 84
Неотъемлемой составной частью современных технических систем
являются источники питания, которые в свою очередь делятся на первичные (далее ПИП) и вторичные (далее ВИП). ВИП предназначены для получения напряжения необходимого для непосредственного питания электронных и других устройств. ВИП получают энергию от ПИП таких как генераторы и аккумуляторы и формирует или преобразует напряжение БС в необходимые уровни напряжений для питания электронных устройств.
ВИП являются одним из наиболее важных устройств электроники. Часто надежность того или иного устройства электроники существенно зависит от того насколько надежен его ВИП.
В данный момент на предприятии АО «НПО «Электромашина» принято включать вторичный источник питания в каждый блок на схемотехническом уровне и это перетекает в то что источник питания интегрируется в печатный узел. В каждом изделии это новое и нестандартное решение, что каждый раз усложняет работу по производству конструкторской документации. Поэтому было введено предложение разработать универсальный модульный вторичный источник питания.
В данной работе в рамках опытной-конструкторской работы (ОКР) на предприятии АО «НПО «Электромашина» был разработан модуль вторичного источника питания. На данный блок был разработан полный комплект конструкторской и технологической документации, а также в системах автоматизированного проектирования (далее САПР) проведены расчёты теплового режима блока, а также влияния синусоидальной вибрации на модуль и его составные части. При разработке модуля вторичного источника питания использовались следующие САПР: Altium Designer, SolidWorks, КОМПАС-SD.
В ходе выполнения ВКР была разработана схема электрическая принципиальная (с необычным подходом в разработке), перечень элементов, конструкция трансформатора, а также всё соответствующее КД на узел печатный. В счет того что полученное изделье является макетным образцом для проверки работоспособности гипотезы, все элементы конструкции учитываютвысокую технологичностью разработки: возможность быстрой смены комплектующих или замещение на аналоги.
Был произведен расчет надежности для преобразователя напряжения. Среднее время безотказной работы драйвера составило 26800 ч.
Был произведен тепловой расчет источника питания путем моделирования рабочего процесса. В результате была получена тепловая карта (содержит информацию о распределении тепла по объему драйвера и теплоотводящей рамы). Значение максимальной температуры элементов драйвера (при температуре окружающей среды 24 °С) составило 60,21 °С.
По разработанным чертежам была построена макетная модель. С этой модели были взяты экспериментальные данные которые удовлетворили все требования технического задания.
