Регулятор угла опережения зажигания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

1 Задание стр.

     1.1 Техническое задание на курсовую работу……………………………....3

     1.2 Анализ технического задания……………………………………………4

 

2 Электрический анализ схемы

     2.1 Принцип работы схемы…………………………………………………...5

     2.2 Расчет схемы электрической принципиальной…………………………6

     2.3 Выбор элементной базы………………………………………………......8

 

3 Расчет надежности по внезапным отказам

     3.1 Расчет коэффициентов электрической нагрузки……………………….10

     3.2 Расчет интенсивностей отказов элементов……………………………..12

         3.3 Расчет коэффициентов готовности……………………………………...14

4 Расчет параметрической надежности

     4.1 Составление уравнения погрешностей………………………………….15

     4.2 Определение допуска на выходной параметр с

    гарантированной надежностью и коэффициентом запаса …………..16

 

5 Вывод……………………………………………………………………………19

 

6 Библиографический список …...………………………………………………21

 

  Приложение А……………………………………………………… .22

  Приложение Б………………………………………………………...23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

             

               1 Задание

 

            1.1 Техническое задание на курсовую работу по дисциплине

                  «Основы надежности электронных средств»

 

  Студенту Мордовину С.А. группы АСР 3-1 АПИ вариант задания 19 журнал «Радио», 2002, №9, стр.41.

   исходные данные:

1. Назначения узла - Ремонтируемая  РЭС без резерва

2. Условия эксплуатации - Судовые

   а) диапазон температур:    -10 С до +30 С

   б) влажность:                      93% при 20 С

   в) вибрация:                        5-150 Гц а=6g

   г) высота:                             0

3. Перечень подлежащих разработке  вопросов:

   а) рассчитать  надежность по принципиальной  электрической схеме ПУ

   за 1000ч   (1000) 0,95  0,9

   б) рассчитать стабильность  параметров функционального узла  при эксплуатации для следующих  дополнительных данных 

   0,97

 

      Перечень графического материала

1. Схема электрическая  принципиальная, перечень элементов

 

 

Дата выдачи задания:                                          « 1 » марта 2005г.

 

Преподаватель________________      Студент__________________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

            

                      

          1.2 Анализ технического задания

 

  Существует три метода расчета надежности: прикидочный, ориентировочный, окончательный. В прикидочном методе проверяются оценки надежности по структурной схеме изделия. Могут сравниваться несколько вариантов блок схем изделия. Это делается для выбора оптимального решения построения схемы. Ориентировочный метод проводится на этапе проектирования, когда выбрана блок схема и происходит уточнение принципиальной электрической схемы. На этом этапе выбираются типы элементов и количество элементов каждого типа. Здесь предполагается постоянство интенсивностей отказов элементов во времени. Окончательный метод применяется при расчете надежности системы по отработанной схеме с учетом условий эксплуатации и режима работы. Для решения технического задания выбираем окончательный метод, так как он применяется по отработанной принципиальной электрической схеме. На первом этапе данной работы рассчитываем принципиальную электрическую схему. На втором этапе выбираем элементную базу. На третьем этапе рассчитываем коэффициенты нагрузки и интенсивности отказов элементов. На четвертом этапе составляем уравнение погрешностей выходного параметра схемы, а затем производим расчет основных допусков.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

           2 Электрический анализ схемы

           2.1 Принцип работы схемы

 

  Функциональный узел, исследуемый в данной работе, представляет собой терморегулятор, используемый в быту.

  Терморегулятор предназначен для малогабаритного инкубатора и поддерживает в нем заданную в интервале 20…50°С температуру. Датчиком служит терморезистор RK1, вместе с резисторами R1, R3, R4, R6 образующий измерительный мост. Баланса моста при заданной температуре добиваются переменным резистором R6. Конденсаторы С1и С3 - помехоподавляющие.

  Если температура выше заданной, полярность напряжения разбаланса моста на входе компаратора DA1 такова, что выходной транзистор последнего закрыт, в противном случае – открыт. На вывод 9 DA1 подано с выхода однополупериодного выпрямителя на диодах VD1 и VD2 пульсирующее напряжение. Амплитуда его импульсов ограничена стабилитроном VD3. При температуре ниже заданной импульсы с вывода 2 DA1 поступают на управляющий электрод тиристора VS1, открывая его в положительных полупериодах сетевого напряжения. Соединенные параллельно резисторы R7-R16 служат нагревательным элементом.

  Цепь VD4C4 превращает пульсирующее напряжение в постоянное. После стабилизатора DA2 им питают измерительный мост и компаратор.

  Уменьшить инерционность нагревателя можно, собрав его из резистора МЛТ-0,5. Их число и номиналы подбирают таким образом, чтобы общее сопротивление осталось прежним и не была превышена допустимая мощность, рассеиваемая одним резистором. Нагревателем может служить и обычная лампа накаливания или ТЭН мощностью 20…30 Вт на напряжение 110…127 В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        2.2 Расчет схемы электрической принципиальной

                                                                                                                     

Ток через резистор R равен

          ,

где -напряжение, В;

       - сопротивление, Ом;

      - ток, А.

      Мощности, рассеиваемые на резисторах Р, Вт, вычислим по формуле (1)

, (1)

Мощность, рассеиваемая на резисторе R

           ,

где -мощность, мВт.

Ток через резистор R равен

           .

Мощность, рассеиваемая на резисторе 

           .

Напряжение на конденсаторе  равно напряжению на резисторе и равно

           .

Прямой ток через диоды VD1, VD2, VD4 равны

           .

При этом прямое напряжение на них:

            .

Обратное напряжение на диодах VD1, VD2, VD4 равны

            .

Напряжение на конденсаторе равно номинальному напряжению на стабилизаторе DA2

             .

Напряжение на конденсаторе равно напряжению на стабилитроне VD3 и равно

             .

Напряжение на резисторах R1 и R4 равно входному напряжению на микросхеме DA1. Отсюда следует что мощность, рассеиваемая мощность на этих резисторах равна

             .

 

 

 

 

 Ток, текущий через резисторы равен

             .

Напряжение на конденсаторах С1 и С3 равно входному напряжению на микросхеме DA1 и равно

             .

Мощность, рассеиваемая на терморезисторе

   .

Мощность, рассеиваемая на резисторе 

            .

Мощность, рассеиваемая на резисторе 

            .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          2.3 Выбор элементной базы

 

   Исходя из анализа электрической схемы и условий эксплуатации, выбираем следующие элементы:

   Резисторы металлодиэлектрические, предназначенные для работы в электрических цепях постоянного и переменного токов, представленные в таблице 1.

Таблица1

Наименование		Допуск %		Отн.вл.%	ТКС	Мин.  нараб.Ч.	Допуск
							старение	влажности
МЛТ	0,5	±10	-60÷+125	до 98	±1000	15000	±10%	±2%
МЛТ	0,25	±10	-60÷+70	до 98	±1200	15000	±10%	±2%
МЛТ	0,125	±10	-60÷+70	до 98	±1200	15000	±10%	±2%
МЛТ	0,125	±10	-60÷+70	до 98	±1200	15000	±10%	±2%

 

Конденсаторы керамические, керамические монолитные, электролитические предназначенные для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного токов (таблица 2).

Таблица 2

Обозначение	Наименование		Допуск %		Отн.вл.%	ТКЕ	Мин.  нараб.	Допуск
								старение	влажности
С1, С3	КМ-6	25	±10	-60+155	98	Н30	12 лет	±30%за10000ч	±2%
С2	К73-17	400	±20	-60+125	98	Н30	10000ч	±30%за10000ч	±2%
С4, С5	К50-35	16	±10	-60 +125	98	Н50	25000ч	±30%за10000ч	±2%

 

Диоды и стабилизаторы:

   КД 105Б – Диоды кремниевые, универсальные, импульсные с временем восстановления сопротивления <150 нс (таблица 3).

Таблица 3

Обозначение	Наименование	,В	,В	, мА	, мкА
VD1,VD2,VD3	КД 105Б	400	12	300	100	До 85	20

 

Д814Д – Стабилитроны кремниевые, сплавные, средней мощности. Предназначенные для стабилизации напряжения 7-14В в диапазоне стабилизации 3…40 мА (таблица 4).

Таблица 4

Обозначение	Наименование	,В	,мА	, мА	,Ом	,Вт		/°С
VD3	Д814Д	11,5…14	3…40	170	30	8	+130	0,070

 

К554СА3 – Компаратор основные характеристики которого представлены в таблице 5.

Таблица 5

Наименование	,В	,мВ	,мА	,мА		нс
К554СА3	15±10%	6	≤6	≤100	≥1,5	≤300

 

 

 

 Резисторы подстроечные композиционные пленочные одинарные многооборотные с круговым перемещением подвижной системы для навесного монтажа (таблица 6).

Таблица 6

Обозначение	Наименование	Вт	Допуск %		Отн.вл.%	ТКС	Тип хар - ки	,В
R6	СП3-4аМ	0,25	±10	-45+40	До 98	±250	А	150