Разработка импульсного источника питания

    Суммарная площадь, занимаемая всеми ЭРЭ, рассчитывается по формуле:

    где К – коэффициент, учитывающий  расстояние между элементами (К=1…3);

    S_{одн. ЭРЭ} – площадь однотипных ЭРЭ.

    В соответствии со стандартом ГОСТ 10317-19 печатная плата для данного изделия  будет соответствовать печатной плате размерами:

    по  ширине – 60 мм;

    по  длине – 120 мм;

    S_пп = 7200 мм². 

    4.2. Расчет размеров печатного проводника 

    В зависимости от способа нанесения  печатных проводников толщину их h выдерживают от 10 до 100 мкм, ширину в пределах 0,2-1,5 мм, исходя из допустимых плотностей токов и падений напряжения.

    Известно, что плоские проводники в сравнении  с проводниками круглого сечения имеют большую поверхность теплового излучения. Поэтому максимальную плотность тока  для печатных проводников, полученных гальвано-химическим методом, применяют равной 20 А/мм², а для проводников, полученных методом химического травления – 30 А/мм². Из этого следует, что проводник с площадью сечения равной , может пропускать величину тока до , при обеспечении нормального режима работы. Максимальный потребляемый ток в рассматриваемой схеме, исходя из справочных данных, . Определим площадь печатного проводника, составив пропорцию:

    можно легко вывести выражение для  определения площади сечения  печатного проводника:

    Другими словами, площадь сечения проводника представляет собой прямоугольник. Площадь прямоугольника, как известно, определяется произведением высоты на основание. В данном случае высотой является толщина проводника h, а основанием – ширина печатного проводника b и в формульном виде выглядит следующим образом:

    где h – толщина печатного проводника h=0,1 мм.

    Из  этого следует, что ширина печатного  проводника равна:

    Вывод

    Печатная  плата выполнена с использованием одностороннего стеклотекстолита типа СФ-2-35-08 с габаритами 60х120 мм.

    Для защиты от воздействия внешних факторов плата покрывается лаком типа Э-9100. Шаг координатной сетки составляет 2,5 мм. Ширина печатного проводника равна 0,8 мм.

    Заключение 

    Анализ тенденций развития науки и техники позволяет утверждать, что задача разносторонней модернизации средств вооруженной борьбы актуальна для образцов вооружения и военной техники, находящихся на вооружении соединений и частей войсковой ПВО в течении последних 10-15 лет. К таким комплексам относится самоходный 23-мм артиллерийский зенитный комплекс – ЗСУ-23-4 «Шилка», принятый на вооружение в 1962 году.

    В ходе эксплуатации ЗСУ-23-4 было установлено, что большой процент отказов приходится на вторичные источники питания – вследствие работы системы в режиме больших токов и напряжений, элементной базы, состоящей в основном из электронных ламп, обладающих низкой надёжностью по сравнению с полупроводниковыми приборами.

    В ходе анализа системы вторичных  источников электропитания ЗСУ-23-4М было установлено, что:

    - основу блоков питания вторичных источников питания составляют электронные стабилизаторы, собранные по компенсационной схеме с непрерывным регулированием;

    - основным недостатком электронных  стабилизаторов является низкая надёжность и коэффициент полезного действия;

    - модернизация блоков питания  вторичных источников питания возможна путём замены электронных стабилизаторов на полупроводниковые импульсные стабилизаторы с использованием аналоговых интегральных микросхем.

    В результате выполнения дипломного проекта  разработан импульсный стабилизатор, собранный на полупроводниковой  элементной базе, позволяющий:

    - увеличить коэффициент полезного  действия, что значительно выше, чем у электронного стабилизатора;

    - повысить вероятность безотказной работы с 0,54 до 0,931, что в свою очередь обеспечивает повышение надёжности радиолокационной станции в целом;

    - улучшить массогабаритные показатели  стабилизатора, и эксплуатационные  свойства блока в целом. 

    Таким образом, в ходе дипломного проектирования была решена задача по повышению надёжности и других характеристик системы вторичных источников питания, путем разработки импульсного стабилизатора на новой элементной базе.

     СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Иванов-Цыранов  А.И. Электропреобразовательные устройства РЭС: Учебник для ВУЗов по специальности «Радиотехника». 4-е издание – М.:Высшая школа, 1991 г. – 272 с.: ил.
2. Костиков В.Г. и др. Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование: Учебник для ВУЗов. – 2-е изд. – М.: Горячая линия – Телеком, 2001 г. – 344 с.: ил.
3. Опадчий Ю.Ф. и др. Аналоговая и цифровая электроника (Полный курс): Учебник для ВУЗов – М.: Горячая линия – Телеком, 2000 г. – 768 с.: ил.
4. Алексеев О.В. и др. Электротехнические устройства: Учебник для ВУЗов – М.: Энергоиздат, 1981 г. – 336 с.
5. Китаев В.Е. и др. Электропитание устройств связи: Учебник для ВУЗов. – М.: Связь, 1975 г. – 328 с.
6. Попиль Б.Г. Электропитание радиоэлектронных средств: Учебник для ВУЗов ПВО. – М.: Воениздат,  1980 г. – 251 с.
7. Китаев В.Е. и др. Расчёт источников электропитания устройств связи: Учебное пособие для ВУЗов. – М.: Радио и связь, 1993 г. – 229 с.
8. Источники электропитания РЭА. Справочник. Под ред. Г.С. Найвельта. – М.: Радио и связь, 1986 г. – 567 с.
9. Техническое описание ВВТ войсковой ПВО.