Источник бесперебойного питания мощностью 600 Вт (стр. 13 из 21)

Розрахуємо тепловий режим транзистора в імпульсному стабілізаторі напруги.

Повна потужність, що виділяється в транзисторі під час його роботи при перемиканні визначається за формулою:

Р=Р_пер+Р_від+Р_кер+Р_в (1.8.1)

де: Р – повна потужність, що розсіюється;

Р_пер – втрати потужності при перемиканні;

Р_відкр– втрати на активному опорі відкритого транзистора;

Р_кер – втрати на керування в ланцюзі затвора;

Р_в – втрата потужності за рахунок витоку в закритому стані.

Відразу можна відзначити, що втрати потужності, що викликані струмом витоку (Р_в), мають дуже маленьке значення, тому ними можна зневажити. Також утрати, що виникають у ланцюзі керування теж мають дуже малі значення, тому формула приймає ви

Р=Р_пер+Р_відкр. , (1.8.2)

де

Р_відкр=R_DS(on)I²_эф. (1.8.3)

(1.8.4)

Потужність Р_пер визначається

(1.8.5)

де

i=I_Н/n. (1.8.5)

I_L=3/0,98=3,06(A).

тоді

Звідси

перевіряємо тепловий режим роботи транзистора

, (1.8.6)

де

tнс – температура навколишнього середовища 35 С.

Rja – тепловий опір кристал-середовище 75 С/Ут.

С.

За результатами пророблених розрахунків видно, що при використанні транзисторів у режимі ключів і при заданих параметрах роботи перетворювача, необхідно обов'язкове застосування охолоджувальних радіаторів та примусового обдуву. Радіатор вибираємо ребристого типу з [10] ст. 221.

1.9. Розрахунок надійності радіопристрою.

Надійність - це властивість виробу виконувати задані функції в певних умовах експлуатації при збереженні значень основних параметрів в заданих межах.

Надійність характеризується рядом розрахункових показників, найбільш важливими з яких є інтенсивність відмов, середня наробка до відмови, імовірність безвідмовної роботи.

Ймовірність безвідмовної роботи вказує на те, яка частина виробів із заданої їх кількості буде працювати безвідмовно протягом заданого часу t_p. Для більшості радіоелектронних пристроїв ймовірність безвідмовної роботи залежить як від фізичних властивостей, так і від часу t_p, протягом якого пристрій повинен працювати безвідмовно:

(1.11.1.)

Інтенсивністю відмов називають кількість відмов за одиницю часу, що приходиться на один виріб, який продовжує працювати в даний момент часу:

(1.11.2)

Інтенсивність відмов апарата що, складається з m різних елементів, визначають по формулі:

(1.11.3)

Розрахунок надійності проводимо в такій послідовності:

1. Складаємо таблицю вихідних даних для розрахунку, визначаємо конструктивну характеристику компонентів, кількість компонентів по групах, розраховуємо інтенсивність відмов λ_і для кожної з груп компонентів:

(1.11.4)

де: m- кількість компонентів в одній групі.

Вихідні дані для розрахунку надійності зводимо в таблицю 1.11.1.

Вихідні дані розрахунку надійності. Таблиця 1.11.1

N n/n	Назви груп компонентів	К-сть
1.	2.	3.	4.	5.	6.
1.	Резистори недротяні постійні 0.125-0.5 недротяні постійні 1.0-2.0 недротяні змінні	82 10 3	0.4 1.0 2.5	0.42 0.42 0.42	13.78H10-6 4.2H10-6 3.15H10-6
2.	Конденсатори керамічні електролітичні	37 22	1.2 2.2	0.1 0.4	4.44H10-6 19,36H10-6
3.	Транзистори кремнієві	17	1.7	0.35	11.56H10-6
4.	Діоди Випрямлячі малої потужності великої потужності стабілітрони малої потужності світлодіоди	8 16 5 3	0.7 5.0 2.4 2.8	0.81 0.81 0.81 0.81	4.54H10-6 64.8H10-6 9.72H10-6 6.8H10-6
5.	Інтегральні мікросхеми напівпровідникові	6	0.01	1.0	0.06H10-6
6.	Дроселі	6	1.0	1.0	6.0H10-6
7.	Трансформатори сигнальні живлення	3 2	0.1 3.0	1.0 1.0	0.3H10-6 6.0H10-6
8.	Вставка плавка	4	0.5	1.0	2.0H10-6
9.	Тумблер	1	1.1	1.0	1.1H10-6
10.	Реле	2	1.7	0.35	1.19H10-6
11,	Клеми	2	1.0	1.0	2.0H10-6
12.	Друкована плата	1	0.1	0.1	0.01H10-6
11.	Пайки на платі	910	0.01	1.0	9.1H10-6
12.	Корпус приладу	1	1.0	1.0	1.0H10-6
13.	Провідники і пайки навісні	24	0.02	1.0	0.48H10-6

2. Для врахування умов експлуатації знаходимо поправочні коефіцієнти

, , і по формулі (1.11.5) розраховуємо поправочний коефіцієнт . Приймаємо , , .

(1.11.5)

3. Розрахунок інтенсивності відмов проводимо по формулі:

(1.11.6)

4.Середню наробку до відмови розраховуємо по формулі:

(1.11.7)

5. Проводимо розрахунок імовірності безвідмовної роботи радіопристрою по формулі (1.11.1):

^-λHtρ (1.11.1.)

де

- основа натурального логарифма;

- інтенсивність відмов;

- час випробувань.

Результати розрахунків імовірності безвідмовної роботи радіопристрою записуємо в таблицю 1.11.2.

Результати розрахунку надійності. Таблиця 1.11.2

1. 2. 3. 4. 5. 6.	0 101 102 103 104 105	0 -0.001759 -0.017590 -0.175900 -1.759000 -17.59000	1 0.9982 0.9825 0.8394 0.1737 0.0002

6. По результатах розрахунків будуємо графік залежності імовірності безвідмовної роботи радіопристрою від часу

: