Специализированный источник питания для АТС (стр. 2 из 14)

Из анализа условий эксплуатации следует, что выбор электрорадиоэлементов /ЭРЭ/ должен обеспечивать работу источника питания в заданных условиях без снижения надежности.

Разрабатываемая конструкция источника питания должна быть технологична. Технологичность конструкции – это совокупность свойств конструкции изделия, обеспечивающая оптимизацию затрат при производстве, эксплуатации, ремонте с учетом заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ. Проведем расчет показателей технологичности конструкции по методике, изложенной в [6] .

Экономичность конструктивной и пространственной компоновке блока определяется количеством деталей в изделии и их распределением по назначению.

Коэффициент экономичности равен:

, (1.1)

где П_доп, П_всп, П_осн, - соответственно, количество дополнительных, вспомогательных и основных деталей.

Коэффициент повторяемости (внутренней унификации) определяется на основе выражения:

, (1.2)

где П – общее количество деталей и узлов в изделии;

П_наим – общее количество наименований типоразмеров деталей и узлов в изделии.

Коэффициент разнообразия применяемых материалов характеризуется качеством применяемых марок, типоразмеров материалов и определяется на основе выражения:

, (1.3)

где М_т– количество типоразмеров материалов, идущих на изготовление

оригинальных и заимствованных деталей изделия;

П_ор – общее количество оригинальных и заимствованных деталей.

Одним из важнейших критериев технологичности конструкции является степень конструктивной преемственности вновь разрабатываемой конструкции. Она характеризуется следующими коэффициентами:

Коэффициентом нормализации и стандартизации, который определяется по формуле:

, (1.4)

где П_н ,П_с - соответственно количество нормализованных и стандартизованных деталей.

Коэффициентом общей преемственности, определяемый по формуле:

, (1.5)

где П_з – количество заимствованных деталей.

Полученные расчетным путем показатели, сведем в табл. 1.1.

Показатели технологичности конструкции

Таблица 1.1.

№	Показатели	Значение
1	Коэффициент экономичности	0,4
2	Коэффициент повторяемости	4,0
3	Коэффициент разнообразия применяемых материалов	0,417
4	Коэффициент нормализации и стандартизации	0,49
5	Коэффициент общей преемственности	0,56

Анализируя полученные показатели, сделать вывод, что данная конструкция источника питания в заданной серии выпуска, технологична. Прибор может эксплуатироваться на АТС. Разработанный прибор удовлетворяет всем задачам, поставленным в ТЗ. Прибор отличается сравнительно небольшими габаритами, относительной простотой и надежностью конструкции.

С целью повышения ремонтопригодности источник питания выполнен, как два блока – силовой и контрольно-управляющий. Кроме этого, облегчается и тепловой режим контрольно-управляющего блока.

1.2. 1.2.Обоснование критерия качества проектируемого изделия.

Проектируемый прибор относится к стационарной радиоэлектронной аппаратуре (РЭА), поэтому в качестве критерия качества примем комплексный показатель качества.

В условиях рыночной экономики наиболее существенными показателями, обеспечивающими конкурентоспособность изделия и характеризующими потребительские свойства изделия, являются такие показатели, как надежность и стоимость.

Так как источник питания относится к стационарной РЭА, то необходимо, чтобы его конструкция обеспечивала удобство при эксплуатации и обладала хорошим эстетическим оформлением. Для этого используются наиболее удачные, ранее найденные, конструктивные решения. В нашем случае оптимальной формой источника питания является конструкция, помещаемая в прямоугольный корпус. Этот вывод сделан на основе проведенного теплового расчета. Расчет приведен в разделе 3.

Отвод теплоты, благодаря относительно небольшой выделяемой мощности, осуществляется за счет естественной воздушной конвекции. Необходимая точность выдаваемых источником питания электрических параметров обеспечивается схемным решением и путем выбора электрорадиоэлементов (ЭРЭ) с малым разбросом номиналов (до 5%).

Конструирование данного источника питания производится в узловом исполнении. Наличие узлов, скомпонованных в зависимости от выполняемых функций, улучшает ремонтопригодность.

На основе выбранного критерия качества проводим патентно-информационный поиск по уже существующим разработкам. Результаты патентно-информационного поиска приведены в разделе 1.3.

1.3 ПАТЕНТНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПОИСК

ЗАДАНИЕ

НА ПРОВЕДЕНИЕ ПАТЕНТНОГО И НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО

ИССЛЕДОВАНИЯ

Тема дипломного проекта: Специализированный источник питания для АТС.

Задачи патентного и научно-технического исследования:

Выявить новизны источника питания,

обзор и анализ известных решений.

Исполнитель: Вяткин И.Н.

Краткое содержание работы: Выявить аналоги и провести сравнительный анализ

из функциональных возможностей и основных параметров источников питания.

Срок исполнения: 10 сентября 1998 г.

Отчетный документ: Справка-отчет о патентном исследовании.

Руководитель дипломного проекта: Семенов Л.П.

Задание принял к исполнению 01.09.98 г.

Студент гр. 260831 ВяткинИ.Н.

Справка-отчет о патентном исследовании.

Тема дипломного проекта: «Специализированный источник питания для АТС».

Начало поиска 01.09.98 г. Окончание поиска 10.09.98 г.

Таблица 1.2.

Предмет поиска	Страна, индекс /МКИ, НКИ/	№ заявки, патента	Сущность изобретения	Недостатки
1	2	3	4	5
Импульсный источник питания	СССР, G 05 F1/56	1780588	С целью повышения надежности в работе путем повышения быстродействия защиты в аварийных режимах введены две дополнительные обмотки магнитного усилителя, шунтирующая цепь, измерительная цепь, две управляющие обмотки со средней точкой и выключающая обмотка, размещены на сердечнике силового трансформатора причем каждая обмотка выводом от средней точки соединена последовательно с соответствующей дополнительной обмоткой магнитного усилителя и подключена к свободному выводу конденсатора RC – цепи.	Недостаточная мощность.
Вторичный источник питания	СССР, G 05 F1/569	1777130	С целью повышения надежности введены триггер Шмидта, первый и второй транзисторы, шесть резисторов, два конденсатора, второй диод, второй делитель выходного напряжения, тиристорный оптрон и исполнительный элемент.	Уровень шумов критический для аппаратуры АТС
Стабилизированный источник питания	СССР, G 05 F1/56	1774319	С целью расширения диапазона выходной нагрузки в цепь подпитки введен стабилизатор напряжения линейного типа, включенный между токоограничительным дросселем и выходными выводами и состоящий из последовательно регулирующего транзистора, коллектор, которого соединен с входом, а эмиттер – с выходом стабилизатора напряжения, опорного элемента.	Сложное схемотехническое решение.

Источник электропитания с защитой перегрузок по току	СССР, G 05 F1/569	1772797	С целью повышения КПД введены транзистор, диод, первый и второй стабилитроны, шестой, седьмой, восьмой и девятый резисторы и источник вспомогательного напряжения с полярностью противоположной полярности источника вспомогательного напряжения.	___
Стабилизированный источник питания	Великобритания, G 05 F 3/00	2229054	С целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности введены узел контроля занижения выходного напряжения, состоящий из делителя выходного напряжения, источника опорного напряжения с плавным нарастанием напряжения и усилителя постоянного тока.	Высокая стоимость устройсва
Вторичный источник электропитания и устройство для фиксации уровня напряжения	США, G 05 F1/56	5123612	С целью повышения эксплутационной надежности введены инвертор и дополнительный управляемый ключ, а компаратор выполнен со стробирующим входом, соединенным с входом инвертора.	Высокая сложность устройства ведет к увеличению размеров источника питания.

Научно-технические источники.