Курсовая работа: Расчет устройства для измерения параметров реле

SVDn=1,5 ∙ n∙L∙D, мм2                                                                                                                   (10)

где SVDn – суммарная площадь диода, мм2;

n – количество диодов, шт;

L – длина диода, мм;

D – ширина диода, мм;

1,5 – коэффициент запаса.

SVD1-VD4 = 1,5 ∙ 4 ∙ 3 ∙ 2 = 36 (мм2)

SVD8 = 1,5 ∙ 1 ∙ 17 ∙ 5 = 127 (мм2)

SVDобщ = SVD1-VD4 + SVD8 = 36+127= 163 (мм2)

Рассчитаем суммарную площадь микросхемы :

SDАn=1,5 ∙ n∙L∙D, мм2                                                                                                                   (11)

где SDАn – суммарная площадь микросхемы, мм2;

n – количество микросхем, шт;

L – длина микросхемы, мм;

D – ширина микросхемы, мм;

1,5 – коэффициент запаса.

SDА1 = 1,5 ∙ 1 ∙ 8 ∙ 8 = 96 (мм2)

Рассчитаем суммарную площадь транзисторов :

SVTn=1,5 ∙ n∙L∙D, мм2                                                                                                                    (12)

где SVTn – суммарная площадь транзисторов, мм2;

n – количество транзисторов, шт;

L – длина транзистора, мм;

D – ширина транзистора, мм;

1,5 – коэффициент запаса.

SVT1 = 1,5 ∙ 1 ∙ 5 ∙ 5 = 37 (мм2)

SVT2 = 1,5 ∙ 1 ∙ 7 ∙ 6 = 63 (мм2)

SVTобщ = SVT1+ SVT2 = 37+63= 100 (мм2)

Далее рассчитаем суммарную площадь всех радиоэлементов:

S=SRобщ+SСобщ+ SVD6+SVDобщ+SDА1+ SVTобщ ,                                 (13)

где S - суммарная площадь всех радиоэлементов, мм2.

S= 123+333+4,5+163+96+100 = 819,5 (мм2).

Определим ориентировочную площадь печатной платы:

Sпп=1,5∙(S+Sпров),                                                                          (14)

где Sпп – ориентировочная площадь печатной платы, мм2;

Sпров – площадь печатных проводников, мм2;

1,5 – коэффициент запаса.

Sпров = S= 819,5 (мм2);

Sпп = 1,5 ∙ (819,5 +819,5) = 2458,5 (мм2).

Если принять ширину В = 60 мм, то исходя из полной площади платы ее длина:

L = Sпп / B, мм                                                                                (15)

L = 2458,5 / 60 = 40,9 (мм).

Принимаем L = 41 (мм).

Исходя из рассчитанной площади печатной платы, выбираем ее размер 60х41 мм. Для печатных проводников допускается плотность тока до 20 А/мм2. При расчёте печатных плат также необходимо знать минимальную ширину печатного проводника, которая выбирается исходя из значений токов, протекающих по этому проводнику. Формула для расчёта ширины печатных проводников, исходя из максимального значения плотности тока:

J = I/(k · S),                                                                                              (16)

где J – плотность тока, А/мм2;

k – коэффициент запаса, k = 0,2;

I – ток в печатном проводнике, А;

S – площадь сечения печатного проводника, мм2.

Преобразуя формулу, получим:

J = I / (k · а · h), А/мм2                                                                   (17)

где а – ширина печатного проводника, мм;

h – толщина печатного проводника, мм.

Выразим из этой формулы ширину печатного проводника

a ≥ I / (k ∙ J ∙ h), мм                                                                         (18)

Зная, что максимальный ток, который может протекать в схеме равен 0,4 А и, подставив значение h = 0,1 мм (толщина медного токопроводящего покрытия фольгированного стеклотекстолита), получим:

a ≥ 0,4 / (0,2 ∙ 20 ∙ 0,1) = 1 (мм).

Принимаем ширину печатных проводников на всей печатной плате исходя из максимального тока в схеме a = 1,3 мм.

Заключение

В ходе выполнения дипломного проекта был рассчитан и изготовлен прибор для измерения параметров реле. В состав структурной схемы был включен трансформатор, преобразующий напряжение сети в 25В; выпрямительный мост, сглаживающий фильтр, стабилизатор напряжения, блок индикации. Согласно данной структурной схемы бала разработана принципиальная схема. Был произведен расчет и выбор элементной базы, расчет и проектирование печатной платы, произведено схемотехническое моделирование в среде в среде Electronics Workbench. В экономической части дипломного проекта была рассчитана прибыль от производства прибора, его стоимость и рентабельность.

Список литературы

1. Волынский Б.А., Зейн Е.Н., Шатерников В.Е. Электротехника. Волынский Б.А. - М.: Энергоатомиздат, 1987.- 526 с.

2. Морозов А.Г. Электротехника, электроника и импульсная техника. Морозов А.Г.- М.: Высш. шк. 1987. - 448 с.

3. Опадчий Ю.Ф. Аналоговая и цифровая электроника / Ю.Ф. Опадчий, О.П. Глудкин, А.И. Гуров; под ред. О.П. Глудкина. - М.: Горячая Линия – Телеком, 2000. 768 с.: ил.

4. Першин В. Расчет сетевого трансформатора источника питания. // Радио.- 2004.- № 4.- С. 54 — 56;- № 5.- С. 55.

5. Герасимов В. Г. Электротехнический справочник. Т. 1. Герасимов В. Г. - М.: Энергия, 1980.

6. Г.З. Суша. Экономика предприятия.: Учеб. пособие. – Г.З. Суша. М.: Новое знание. – 2003. – 384с.

7. Экономика предприятия .: Учеб. пособие / Под ред. О.И. Волкова.- Мн.: Выш. шк. - 2003. – 634с.