Дипломная работа: Стабилизатор тока электродиализатора

Платы первого и второго классов точности просты в изготовлении, дешевы, не требуют для своего изготовления оборудования с высокими техническими показателями, но не отличаются высокими показателями плотности компоновки и трассировки.

Для изготовления плат четвертого и пятого классов требуется специализированное высокоточное оборудование, специальные материалы, безусадочная пленка для изготовления фотошаблонов, идеальная чистота в производственных помещениях, вплоть до создания "чистых" участков (гермозон) с кондиционированием воздуха и поддержанием стабильного температурно-влажностного режима. Технологические режимы фотохимических и гальвано-химических процессов должны поддерживаться с высокой точностью.

Таблица 7.3 - Классы точности ПП

В проекте было разработано две печатные платы, которые располагаются в одном корпусе. Первая плата силовая (рисунок 7.1) располагается на первом этаже, т.е на ней расположены силовые ключи инвертора, силовой дроссель, система управления силовыми ключами инвертора, источник питания собственных нужд. Причем плата крепится к радиатору, транзисторы и диоды плотно прижимаются болтами к радиатору. Вторая плата управления (рисунок 7.2), на ней размещен индикация и управляющие кнопки. С платой силовой она соединяется через шлейф.

В качестве материала для изготовления печатных плат используется двухсторонний фольгированный стеклотекстолит СФ-2Н-50-1,5 ГОСТ 10316-78.

При проектировании печатной платы использован шаг координатной сетки 1,25 мм. Ёмкости, резисторы, диоды и микросхемы установлены в узлах координатной сетки и располагаются параллельно печатной плате. Расстояние между корпусами не менее одного миллиметра.

Размеры сквозных отверстий берутся в соответствии с ГОСТ 11284-75. Плата изготовлена комбинированным позитивным способом ГОСТ 23752-79.

Исходя из требований допустимого перегрева печатных проводников, для них устанавливается допустимая плотность тока Jдоп = 30 А/мм2.

Допустимый ток в печатных проводниках определяется как:

                                                     (7.1)

где b – ширина проводника, мм;

tп – толщина проводника, мкм.

Для стабильности работы печатных проводников должно соблюдаться равенство:

                                                                          (7.2)

где: I – ток, протекающий в проводнике, А.

Толщина фольги на фольгированных материалах берется равной 70 мкм. Ширина b зависит от величины протекающего тока и перегрева проводника. На различных участках платы протекают разные по величине токи. При данной толщине фольги по проводнику шириной 1 мм может проходить ток:

 А

За основу конструкции прибора был использован алюминиевый профиль, который в дальнейшем будет радиатором силовой платы. Радиатор будет несущей конструкцией прибора, к которой будут крепиться силовая плата и корпус прибора. Алюминиевый профиль изображен на рисунке 8.1 все размеры указаны в мм.

После того как определились с профилем, мы можем сказать, что ширина печатной платы не должна превышать ширину профиля. После того как были расставлены элементы силовой платы, мы можем приблизительно сказать о длине профиля. Длина профиля была выбрана 300 мм.

Для крепления силовой платы к радиатору были предусмотрены крепежные и прижимные отверстия. Общий вид радиатора изображен на рисунке 8.2 в мм.

Для реализации сборочного чертежа, была использована программа SolidWorks 2006, в которой были созданы все элементы схемы, и расставлены по месту расположению на плате.

Силовой блок в сборе с радиатором представлен на рисунке 8.3.

После того как были определены габаритные размеры силового блока с радиатором, был разработан корпус прибора. Корпус прибора представляет собой две П-образные пластины, изготовленные листового металла толщиной 0.8 мм. Так как силовой блок требует принудительного охлаждения, то к нижней пластине были прикреплены два вентилятора, а в верхней пластине было предусмотрено окно для платы индикации прибора. Внешний вид всего прибора изображен на рисунке 8.4.

9.1  Маркетинговые исследования рынка сбыта

Выполним маркетинговые исследования на этапе выбора идеи. Анализ научно – технической и рекламной литературы позволил определить ближайшего аналога непосредственного преобразователя напряжения со стабилизацией тока.

Ближайшим схемотехническим аналогом является DC/DC преобразователь MR800D-48S48-UT фирмы «Александр Электрик» (Россия). Этот преобразователь удовлетворяет требованиям, предъявленным к современным DC/DC преобразователям. Он имеет микропроцессорное управление, защиту от перегрузки и перенапряжения, тепловую защиту, подстройка выходного тока, дистанционное управление. По массе и габаритам это один из самых легких и небольших преобразователей. Однако технические свойства этого преобразователя не удовлетворяют поставленной задаче.

Рассчитаем уровни конкурентоспособности по показателям «Значимость технического решения» Зтр и «Значимость экономического события» Зэс[20]. Для этого поместим всю имеющуюся информацию о разрабатываемом устройстве и его аналогов в таблицу 9.1.

Таблица 9.1 - Сводные технико – эксплуатационно – экономические характеристики разрабатываемого устройства и его аналогов

Таблица 9.2 - Расчет показателя «Значимость технического решения»

Показатель «Значимость технического решения» Зтр определяется с помощью значений показателей из Таблица 9.2 по формуле:

                                  (9.1)

где Аи – актуальность;

Пр – соответствие программ важнейших работ;

Сз – сложность решения;

Ми – место использования;

Ои – объем использования;

Шо – охват охранными мероприятиями.

В результате расчетов «Значимость технического решения» равен:

- для собственной продукции:

- для конкурирующей продукции:

Необходимое общее условие выхода товара на рынок Зсп > Зкп выполняется.

Показатель «Значимость экономического события» Зэс определятся по формуле с помощью значений показателей из Таблица 9.3.

                                      (9.2)

где Вп – коэффициент влияния продукции на формирование потребностей общества;

Рд – коэффициент объема и доступности ресурсов, необходимых для создания продукции;

Кр – коэффициент влияния продукции на конъюнктуру рынка;

Рв – коэффициент влияния продукции на экономический рост предприятия.

Таблица 9.3 - Расчет показателя «Значимость экономического события»

Показатель «Значимость экономического события» равен:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8