Задачей курсового проекта является развитие и закрепление навыков самостоятельной работы при решении конкретной задачи, освоение методики расчетов конструирования РЭА.
Думаю, у многих в нашей стране из-за скачков в сети сгорали те или иные бытовые устройства. Разработанное мною устройство предназначено для защиты бытовых приборов, постоянно включенных в сеть (холодильников, телевизоров, видеомагнитофонов и др.) от аномальных напряжений в ней. Оно отключает нагрузку, если напряжение выходит за безопасные для приборов границы, а также при его бросках и провалах. Когда же напряжение возвращается в заданные пределы нагрузка автоматически подключается к сети примерно через 2 минуты.
Работа устройства основана на постоянном контроле компараторами верхней и нижней границ напряжения. Как только напряжение сети выйдет за допустимые рамки, срабатывает один из компараторов, после чего происходит закрывание транзистора и реле отключает нагрузку от сети. Новое подключение произойдет после окончания импульса таймера.
Разрабатываемое устройство может быть оснащено сигнализацией, которая будет срабатывать при выходе напряжения за допустимые пределы.
1. РАСШИРЕННОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
1.1 Назначение и область назначения
Разрабатываемое устройство предназначено для защиты бытовых приборов от скачков напряжения и может быть использовано в домашних условиях.
1.2 Состав изделия
Изделие состоит из:
- трансформатора
- основной модуль
1.3 Технические требования
Условия эксплуатации:
· температура окружающей среды -10…+55 °С;
· относительная влажность воздуха 85%;
· атмосферное давление от 84 кПа до 107 кПа;
· напряжение источника питания 220 В;
· максимальная потребляемая мощность не более 40 Вт.
1.4 Требования надежности
Интенсивность отказов, ч-1 10-7 – 10-9.
1.5 Конструктивные требования
- При монтаже использовать печатный и объемный монтаж.
- Органы управления и индикации вынести на переднюю панель. Габариты определить в процессе проектирования.
1.6 Ориентировочная номенклатура КД
1) корпус устройства, сборочный чертеж – A2;
2) корпус устройства, спецификация – А4;
3) устройство, схема электрическая принципиальная – A2;
4) перечень элементов схемы электрической принципиальной – А4;
5) плата, сборочный чертеж – A2;
6) плата, спецификация – А4;
7) плата, трассировка – A1
2. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ И ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ
2.1 Сравнительный анализ аналогов
Аналогом устройства защиты бытовых приборов от аномальных напряжений в сети может являться обычный сетевой фильтр, который не пропускает высоких напряжений. Также, как ни странно, устройством защиты может служить источник бесперебойного питания, который при скачке напряжения может сгореть сам, но защитит от сгорания компьютер.
Достоинством аналогов является их более высокая надежность. К тому же, сетевые фильтры являются заодно и удлинителями, имеющими несколько разъемов для бытовых устройств. Еще одним удобством является то, что их намного проще купить в магазине, нежели собрать самому.
К недостаткам можно отнести их высокую стоимость – хороший фильтр, который в самом деле защитит приборы стоит от 1000 рублей. Стоимость собранного устройства будет дешевле в несколько раз.
2.2 Принцип работы устройства
Электрическая принципиальная схема представлена в УИТС.451631.308ЭЗ
Устройство содержит два компаратора (микросхема DA3), элемент ИЛИ-НЕ (DD 1.2), таймер DA4, электронное реле (DD 1.4, VT2, K1) и два индикатора: нормального напряжения сети (VT1, HL2) и восстановления его после отключения нагрузки (DD 1.1, HL1), вызванного выходом напряжения за установленные пределы.
Контроль напряжения сети осуществляется через обмотку || трансформатора Т1. Постоянное напряжение, выпрямленное диодным мостом VD1, поступает на делитель, состоящий из резисторов R1 и R3. Через резистор R2 часть напряжения подается на неинвертирующий вход компаратора DA3.1, а через резистор R8 – на инвертирующий вход DA3.2. Первый компаратор контролирует верхнюю границу напряжения, второй – нижнюю. Образцовые напряжения снимаются с делителей R4R5 и R6R7, подключенных к выходу стабилизатора DA2.
При включении устройства в сеть с нормальным напряжением (т.е. не выходящим за установленные пределы) на выходах обеих компараторов
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.