Разработка конструкции платы симисторного регулятора мощности паяльника. Принципиальная схема устройства, элементная база и принцип действия. Расчет электрических и конструктивных параметров печатной платы, технологический процесс её сборки и монтажа.
Аннотация к работе
Плата симисторного регулятора мощности паяльникаРегулятор - устройство, которое следит за работой объекта управления как системы и вырабатывает для нее управляющие сигналы. Регуляторы следят за изменением некоторых параметров объекта управления (непосредственно, либо с помощью наблюдателей) и реагируют на их изменение с помощью некоторых алгоритмов управления в соответствии с заданным качеством управления. Бывают следующие регуляторы: робастный регулятор, вакуумный регулятор, ПИД-регулятор, центробежный регулятор, регулятор (дайвинг), регулятор (теория управления), регулятор напряжения, регулятор мощности, логарифмический регулятор громкости, регулятор (регуляторный орган, регуляторы Мощности. При фазовом способе регулирования используется зависимость между моментом (фазой) открытия регулирующего элемента относительно начала полупериода питающего напряжения и потребляемой устройством мощностью. Для регулирования мощности используется ключевой элемент, в качестве которого наиболее удобно использовать симистор или тиристор.Рисунок 9 Резистор СП-4 1А Резисторы переменные непроволочные регулировочные и подстроечные одноэлементные однооборотные без выключателя с круговым перемещением подвижной системы СП4-1 предназначены для работы в цепях постоянного и переменного токов в непрерывных и в импульсных режимах. Каждый такой импульс, усиленный по току транзистором VT1, открывает симистор VS1, подключающий нагрузку к сети. Когда же на выходе элемента DD1.3 устанавливается низкий уровень, элемент DD1.4 запрещает прохождение импульсов на базу транзистора VT1 (в это время на ней присутствует высокий уровень, поэтому транзистор закрыт) и симистор VS1, если был открыт, закрывается в конце текущего полупериода, отключая нагрузку от сети. На выходе этого элемента устанавливается низкий уровень, поэтому диод VD3 открыт и на нижнем по схеме входе элемента DD1.4 - низкий уровень. Напряжение на базе транзистора VT1 близко к напряжению на его эмиттере, поэтому транзистор закрыт и не пропускает ток через управляющий электрод симистора.В соответствии с техническим заданием была разработана конструкция платы измерителя длительности импульсов. Расчет надежности, где, средняя, наработка на отказ Тср=27894, вероятность безотказной работы Р(t) = 0,965 <1, что говорит о хорошей надежности прибора. Разработан технологический процесс с высокой степенью механизации и автоматизации.
План
Содержание драгоценных металлов в 1000 шт. микросхем: - золото Цветных металлов не содержится.
Введение
Регулятор - устройство, которое следит за работой объекта управления как системы и вырабатывает для нее управляющие сигналы. Регуляторы следят за изменением некоторых параметров объекта управления (непосредственно, либо с помощью наблюдателей) и реагируют на их изменение с помощью некоторых алгоритмов управления в соответствии с заданным качеством управления. Бывают следующие регуляторы: робастный регулятор, вакуумный регулятор, ПИД-регулятор, центробежный регулятор, регулятор (дайвинг), регулятор (теория управления), регулятор напряжения, регулятор мощности, логарифмический регулятор громкости, регулятор (регуляторный орган, регуляторы Мощности. Тематикой моего курсового является симисторный регулятор мощности.
В каждом доме имеются бытовые электроприборы с питанием от электрической сети переменного тока. Расширить возможности и удобство использования многих из этих устройств можно за счет регулирования потребляемой ими мощности.
Одним из наиболее распространенных принципов регулировании мощности в сетях переменного тока является фазовый. При фазовом способе регулирования используется зависимость между моментом (фазой) открытия регулирующего элемента относительно начала полупериода питающего напряжения и потребляемой устройством мощностью.
Для регулирования мощности используется ключевой элемент, в качестве которого наиболее удобно использовать симистор или тиристор. Изменяя задержку (фазу) времени открытия симистора относительно начала полуволны сетевого питающего напряжения можно регулировать потребляемую нагрузкой мощность практически от 0~до 100%
Рисунок 1 Эквивалентная схема симистора
Симистор - полупроводниковый прибор, являющийся разновидностью тиристоров и используемый для коммутации в цепях переменного тока. В электронике часто рассматривается как управляемый выключатель (ключ). В отличие от тиристора, имеющего катод и анод, основные (силовые) выводы симистора называть катодом или анодом некорректно, так как в силу структуры симистора они являются тем и другим одновременно. Однако по способу включения относительно управляющего электрода основные выводы симистора различаются, причем имеет место их аналогия с катодом и анодом тиристора. Для управления нагрузкой основные электроды симистора включаются в цепь последовательно с нагрузкой. В закрытом состоянии проводимость симистора отсутствует, нагрузка выключена. При подаче на управляющий электрод отпирающего сигнала между основными электродами симистора возникает проводимость, нагрузка оказывается включенной. Характерно, что симистор в открытом состоянии проводит ток в обоих направлениях. Другой особенностью симистора, как и других тиристоров, является то, что для его удержания в открытом состоянии нет необходимости постоянно подавать сигнал на управляющий электрод (в отличие от транзистора). Симистор остается открытым, пока протекающий через основные выводы ток превышает некоторую величину, называемую током удержания. Отсюда следует, что выключение нагрузки в цепи переменного тока происходит вблизи моментов времени, когда ток через основные электроды симистора меняет направление.
Рисунок 2 Тиристорный регулятор мощности осветительной лампы
Тиристорный регулятор мощности - электронная схема позволяющая изменять подводимую к нагрузке мощность путем задержки включения тиристора на полупериоде переменного тока.
Принцип работы: ключевым компонентом данной схемы является тиристор, открывающийся при появлении сигнала на управляющем электроде. Чем больше задержка включения, тем меньшая мощность поступает в нагрузку. Транзисторы VT1 и VT2 работают в ключевом режиме. Как только напряжение на конденсаторе C1 будет равно напряжению в точке между резисторами R3 и R4, то транзисторы открываются и подают сигнал на управляющий электрод тиристора VS1, при этом конденсатор разряжается, тиристор открывается до следующего полупериода. симисторный регулятор плата
1. Постановка задачи
Необходимо разработать конструкции платы симисторного регулятора мощности паяльника
Целью данной разработки является подавление помех без использования сетевого фильтра.
Требования к электрическим параметрам: Напряжения питания -220 В
Условия эксплуатации: - Температура окружающей среды - от 25 С до 45 С
- Влажность воздуха -100% при температуре 25 С
- Атмосферное давление - 740-760 мм. рт.
2. Описание принципиальной схемы
2.1 Элементная база
Микросхема интегральная К561ЛА7
Рисунок 3 Микросхема К561ЛА7
Таблица 1 Таблица назначения выводов
Обозначение вывода Назначение вывода
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Вход А1 Вход В1 Выход Q1 Выход Q2 Вход А2 Вход В2 Общий GND Вход А3 Вход В3 Выход Q3 Выход Q4 Вход А4 Вход В4 Питание Ucc
Таблица 2 Основные электрические параметры
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ при температуре (25 ± 10)? С
Наименованиепараметра, единица измерения, режим измерения Буквенное обозначение Норма
Выходной ток высокого уровня, МА, при: Ucc = 10 В; UIH = 10 В; UIL = 0; UO=9,5 В IOH 1,3
Время задержки распространения сигнала при включении и выключении,нс, при: Ucc = 10 В; UIH = 10 В; UIL =0; CL=50 ПФ TPLH TPHL 80
Вывод
В соответствии с техническим заданием была разработана конструкция платы измерителя длительности импульсов.
В пояснительной записке производились следующие расчеты. Расчет надежности, где, средняя, наработка на отказ Тср=27894, вероятность безотказной работы Р(t) = 0,965 < 1, что говорит о хорошей надежности прибора. Также производился расчет печатной платы.
Разработан технологический процесс с высокой степенью механизации и автоматизации. Благодаря их наличию при изготовлении печатной платы значительно повышается технологичность изделия и производительность труда. В технологическом процессе применяются современные высокопроизводительные методы и оборудования, и осуществляется оптимизация проектирования технологического процесса. Изделие является технологичным, надежным, простым и удобным в эксплуатации.
Напряжение питания 12 В.
Список литературы
1. Достанко А.П., Пикуль М.И. Хмыль А.А. Технология производства ЭВМ. Мн.: Высшая школа, 2014.
2. Ланин В.Л., Емельянов В.А., Хмыль А.А. Проектирование и оптимизация технологических процессов производства электронной аппаратуры. Мн.:БГУИР, 2008.
3. Ланин В.Л. Технология сборки, монтажа и контроля в производстве электронной аппаратуры. Мн.: БГУИР, 2007.
7. М. Херхагер, Х. Партолль MATHCAD : полное руководство. Пер. с нем. - К. : Издательская группа BHV, 2010, - 416 с.
8. Очков В.Ф. Mathcad 7 PRO для студентов и инженеров. - М.: “Компьютер Пресс”, 1998 г. - 384 с.
9. Бородич Л.И., Герасимович А.И., Кеда Н.П., Мелешко И.Н. Справочное пособие по приближенным методам решения задач высшей математики. - Мн.: Высшая школа, 2010. - 189 с.
10. Макаров Е. Г. Инженерные расчеты в MATHCAD Учебный курс. - СПБ.: Питер. 2011. - 448 с.