(5 оценок, среднее: 4,80 из 5)
Загрузка...
Учебная работа. Разработка источника питания ЭВМ
Государственное образовательное учреждение
среднего проф образования
«МОСКОВСКИЙ КОЛЛЕДЖ УПРАВЛЕНИЯ И НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ«
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
Тема: Разработка источника питания ЭВМ (Электронная вычислительная машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач)
Объяснительная записка
ДП 230101.41.24.2007.01ПЗ
Дипломник Тарабанько И.А.
Управляющий проекта Шлыков В.С. .
эксперт по экономическому
разделу Акимов Л.Н.
Рецензент Колотушин И.Ю.
2007
Содержание
- Введение
- 1. Выбор и обоснование Схемы электронной структурной
- 2. Выбор и обоснование схемы электронной принципной
- 3. Расчет
- 3.1 Расчет числа модулей регулируемой части
- 3.2 Расчет напряжений, поступающих на преобразовательные модули ПМ
- 3.3 Расчет надежности
- 4. Система платы источника питания ЭВМ (Электронная вычислительная машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач)
- 5. Технологический раздел
- 6. Финансовая часть.Определение оптовой цены
- 6.1 Расчет характеристик технологичности и экономичности модернизированного устройства
- 7. Охрана труда
- 7.1 техника сохранности при проведении работ в монтажном цехе
- 7.2 Расчет производственного освещения
- 7.3 техника сохранности при работе с ИВЭП
- Заключение
- Перечень литературы
- Приложения
Введение
Решение современных задач науки и техники соединено с широким применением электронно-вычислительной аппаратуры. История развития современного шага вычислительной техники началась в 1943 г. с сотворения в США (Соединённые Штаты Америки — электрической цифровой машинки «ЭНИАК» (18 тыщ электрических ламп, 10 тыщ конденсаторов, 6 тыщ переключателей и около 20 тыщ остальных частей — вес 30 тонн). Это 1-ое поколение ЭВМ (Электронная вычислительная машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач) создавалось на электрических лампах. К примеру, сделанные в СССР (Союз Советских Социалистических Республик, также Советский Союз — машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач), «Стрела», БЭСМ (БЭСМ — 5000 электрических ламп, потребляемая мощность — около 50 кВт. Быстродействие БЭСМ — 2 — 8000 операций в сек.).
2-ое поколение ЭВМ (Электронная вычислительная машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач) создавалось уже на полупроводниковых устройствах. В 1948 г. в США (Соединённые Штаты Америки — КомпанияIBM выпустила ЭВМ (Электронная вычислительная машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач) на нескольких тыщах полупроводниковых диодиках и триодах. Потребляемая ею мощность составляла всего только 5% от мощности ламповых аналогов.
Третье поколение ЭВМ (Электронная вычислительная машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач) возникло в 60-е годы, когда РЭА стали разрабатывать на принципно новейших элементах — интегральных микросхемах (ИМС). Возникновение ИМС отдало начало новенькому шагу — микроэлектронике. Возникли компактные ЭВМ (Электронная вычислительная машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач), отличающиеся быстродействием до 1 млн. операций в сек.
К четвертому поколению относятся ЭВМ (Электронная вычислительная машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач), построенные на огромных печатных платах (БИС) и процессорах.
5-ое поколение ЭВМ (Электронная вычислительная машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач) представляет класс вычислительной техники, в каком реализованы принципы искусственного ума. Такие ЭВМ (Электронная вычислительная машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач) разрешают решать задачки, четкий способ решения которых неизвестен. Их производительность — выше 1 миллиардов. оперс-1. В качестве элементной базы употребляются сверхбольшие интегральные микросхемы (СБИС).
Обширное применение электронно-вычислительной аппаратуры, информационно-измерительных комплексов, средств связи, управления, автоматики и телемеханики, которые почти всегда получают электронную энергию от промышленной сети переменного тока, просит внедрения источников вторичного электропитания (ИВЭП), обеспечивающих ее электронной энергией требуемого вида и свойства.
ИВЭП для питания ЭВМ (Электронная вычислительная машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач) должны были на первом шаге их развития обеспечивать значительную потребляемую мощность (порядка 50 кВт). При всем этом использовались массивные трансформаторы. При использовании систем ИВЭП, применявшихся в радиоэлектронной аппаратуре на печатных платах второго поколения, их размер мог достигать 70% и наиболее размера многофункциональной аппаратуры всего радиотехнического комплекса [2]. Применение интегральных схем привело к расширению многофункциональных способностей радиоэлектронной аппаратуры. В то же время возросли требования к выходным характеристикам и удельным чертам ИВЭП. Если для транзисторной радиоэлектронной аппаратуры применялись источники электропитания, имеющие номинальные значения выходных напряжений 12,6; 20; 27; 36 В, то для питания устройств на печатных платах требуются источники с номинальными значениями напряжений 2; 5; 12 В.
расширение многофункциональных способностей радиоэлектронной аппаратуры привело в свою очередь к повышению мощности, потребляемой от источников электропитания. Понижение уровней питающих напряжений и увеличение их мощности делают проблематической миниатюризацию ИВЭП. Обычный подход к проектированию источников электропитания даже с внедрением достижений микроэлектронной технологии не дозволяет решить задачку микроминиатюризации ИВЭП. Более многообещающим направлением микроминиатюризации ИВЭП является увеличение рабочей частоты трансформаторов и фильтров и переход от линейного режима работы регуляторов неизменного напряжения к импульсному, что дозволяет значительно (в 2-2,5 и наиболее раз) понизить массу и габариты ИВЭП.
В истинное время таковыми высокоэффективными ИВЭП, где реализуется этот подход, числятся ИВЭП с бестрансформаторным входом, которые строятся на базе частотного инвертора напряжения. Включение инвертора, работающего на частоте 20-100 кГц, в структуру ИВЭП обеспечивает гальваническую развязку перегрузки от первичной сети и резко уменьшает массогабаритные характеристики трансформаторов и дросселей, существенно увеличивает КПД ИВЭП за счет импульсного режима работы массивных транзисторов.
Мы разглядим источники с бестрансформаторным входом с низким уровнем выходного напряжения (2-27 В) и широким спектром тока перегрузки (1-100 А), которые находят применение в РЭА 4-ого и 5-ого поколения.
Цель реального дипломного проекта — разработка источника питания ЭВМ (Электронная вычислительная машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач) с бестрансформаторным входом с выходным напряжением 5 В и током 2А.
1. Выбор и обоснование Схемы электронной структурной
Для сотворения ИВЭП с широким спектром регулирования напряжения либо тока, также увеличения их надежности целенаправлено применять адаптивные источники с бестрансформаторным входом. структура таковых источников труднее, чем у линейных. На рисунке 1 приведена общая структурная схема адаптивного ИВЭП с бестрансформаторным входом, которая включает сетевой выпрямитель (СВ), дискретный исполнительный орган (ДИО), датчик тока (ДТ) и устройство управления (УУ). Под адаптивными ИВЭП с бестрансформаторным входом будем осознавать устройства стабилизации, регулирования и преобразования напряжения (тока), имеющие ДИО со структурой, изменяющейся зависимо от отклонений выходного напряжения U либо спектра регулирования напряжения Uрег, тока Iн либо надежности Р (набросок 1). ДИО быть может выполнен для получения требуемой надежности на N главных и F запасных преобразовательных модулях (ПМ) с трансформаторным выходом на раздельных магнитопроводах. Число сочетаний ПМ зависит от задач, которые ставятся перед источником электропитания (стабилизация, регулирование, увеличение надежности) и обеспечиваются УУ. Устройство управления может включать в себя последующие каналы адаптации ДИО:
По стабилизации напряжения на перегрузке U1 = f (Uн).
По спектру регулирования напряжения U2 = f (Uрег).
По кратности конфигурации тока перегрузки U3 = f (Iн).
По отказам модулей ДИО U4 = f (p).
Избираем вариант 2 по спектру регулирования напряжения
U2 = f (Uрег). на перегрузке. В этом варианте для регулирования напряжения Uн в широком спектре модули должны соединяться по входным цепям параллельно, а по выходным поочередно — (вид соединения ПР — ПС).
источник вторичное электропитание схема
Однофазное переменное напряжение сети Uс = 220В% частотой 50 1 Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ) выпрямляется выпрямителем СВ и поступает на преобразовательные модули ПМ ДИО, где преобразуется в частотное напряжение с прямоугольными импульсами (меандр.) и дальше через трансформаторный выход на выпрямитель и датчик тока ДТ, опосля которого Uн, отклонение напряжения на перегрузке от данного значения, поступает на устройство управления УУ, которое изменяет Uн, включая либо отключая надлежащие модули ПМ (инверторы).
Представленную структурную схему можно разглядывать как базисную для адаптивного ИВЭП. Зависимо от требований, предъявляемых к ИВЭП и его определенной технической реализации, организация ИВЭП может различаться от базисной. Адаптивный ИВЭП быть может выполнен с внедрением разных блоков, часть которых при решении поставленной задачки неотклонима (к примеру, ПМ в разных их вариантах), а остальные могут быть и не включены (к примеру, устройство плавного пуска).
Избранная структурная схема адаптивного ИВЭП с бестрансформаторным входом на базе регулируемого конвертора приведена на рисунке 2. Она состоит из 2-ух многофункциональных узлов — сетевого выпрямителя СВ и преобразователя напряжения ПН. Сетевой выпрямитель (набросок 1) делает функции выпрямления напряжения сети и выравнивания пульсаций. На выходе СВ формируется напряжение Е неизменного тока, которое характеризуется значениями 264 — 340 В для однофазной сети 220В%. Преобразователь напряжения содержит в себе конвертор К и устройство управления УУ. Конвертор состоит из регулируемого инвертора И, модифицирующего неизменное выходное напряжение СВ в переменное прямоугольной формы, трансформаторно — выпрямительного узла ТВУ, работающего на завышенной частоте (20 кГц) и обеспечивающего гальваническую развязку сети с перегрузкой, и частотного фильтра ФВ. Устройство управления (УУ) обеспечивает массивные транзисторы импульсами управления.
2. Выбор и обоснование схемы электронной принципной
Устройство управления (канал адаптации) ДИО по отклонению Uн напряжения обеспечивает амплитудно-импульсное регулирование за счет поочередного соединения по входу при помощи ключей определенного числа преобразовательных модулей (ПМ) с трансформаторным выходом на общий магнитопровод (набросок 3)
ДИО состоит из основного инвертора ПМ0, рассчитанного на нижний предел входного напряжения Еmin, и регулируемой части, состоящей из N инверторов ПМ1 — ПМN, напряжения на первичных обмотках которых составляют геометрическую прогрессию со знаменателем
2 (U1; 2U1; …, 2N-1U1), что дозволяет существенно уменьшить число инверторов. Сигнал управления типа меандр поступает на все инверторы от генератора импульсов управления (ГИУ). Нужная композиция работающих инверторов регулируемой части, соответственная уровню отличия Uн, осуществляется при помощи коммутатора К, состоящего из ключей VT11 — VT1N, шунтирующих вход i — го инвертора, и ключей VT21 — VT2N-1, исключающих прохождение тока первичной цепи по шунтирующим ключам отключенных инверторов. состояние шунтирующих ключей определяется сигналом U1, а исключающих — сигналом U2, которые поступают с выходного устройства ВУ. Управление коммутатором осуществляется измерительным органом (ИО), на вход которого подается напряжение Uн и опорное Uоп, аналогоцифровым преобразователем (АЦП), модифицирующим сигнал рассогласования U в поочередный код, и выходным устройством (ВУ), модифицирующим поочередный код в параллельный и формирующим сигналы U1 и U2.
Введение в устройство коммутатора дает возможность получить хоть какое сочетание поочередно соединенных по входу инверторов, другими словами нужный коэффициент трансформации, который для нерегулируемого инвертора ПМ0 будет равен К0 , а для i — го инвертора регулируемой части Ki = к2i-1, где к = — относительный интервал квантования, соответственный напряжению U1 младшего модуля и определяющий заданную точность Uн стабилизации напряжения Uн.
3. Расчет
Главными факторами, определяющими структуру построения адаптивного ИВЭП, являются данные входные и выходные характеристики: входные — характеристики сети: однофазное переменное напряжение сети Uс = 220В% частотой 50 1 Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ); выходные — характеристики перегрузки: Uн = 5В, Uн = 0,05В, Iн = 2А.
3.1 Расчет числа модулей регулируемой части
Общее число модулей регулируемой части, обеспечивающих изменение напряжения в данном спектре с данной относительной точностью стабилизации к = при относительном отклонении напряжения в сети с = согласно [1] определяется формулой (3.1):
N = log2 [+1] (3.1)
Изменение напряжения в данном спектре определим по формуле (3.2):
р = , (3.2)
где Uр = 2В — регулируемый спектр напряжения (от 5В до 3В);
Uн = 5В — напряжение, снимаемое с перегрузки источника, другими словами данное выходное напряжение ИВЭП.
р = , р = 0,4
Относительную точность стабилизации определяем по формуле (3.3):
к = = 0,01, (3.3)
где Uн = 0,05В — данная точность стабилизации напряжения Uн.
к = , к = 0,01
Наибольшее отклонение напряжения в сети с=0,15 (15%).
Подставляя начальные данные в формулу (3.1), получим:
N = log2 [+1]
N = log2245, N 8
Другими словами общее число модулей регулируемой части N=8, что и отражено на схеме (набросок 3).
3.2 Расчет напряжений, поступающих на преобразовательные модули ПМ
На рисунке 3 показана электронная принципная схема однофазного мостового сетевого выпрямителя СВ. Первичная обмотка трансформатора ПМ0 (набросок 3) рассчитана на весь спектр отличия напряжения сети от 264 до 340В. При наименьшем напряжении сети все транзисторы открыты и входное напряжение приложено лишь к первичной обмотке трансформатора модуля ПМ0. При наивысшем напряжении сети все транзисторы закрыты и входное напряжение приложено к первичным обмоткам трансформаторов всех модулей ПМ0. — ПМ8. В промежных положениях работают надлежащие композиции модулей. При всем этом на первичные обмотки трансформаторов модулей поступают последующие значения напряжений: 0,75; 1,55; 3,1; 6,25; 12,5; 25; 50; 100В.
3.3 Расчет надежности
Одним из главных характеристик устройств является надежность — свойство делать данные функции, сохраняя эксплуатационные характеристики в течении требуемого промежутка времени.
3.3.1 Для всех типов частей из технической документации избираем интенсивность отказов и заносим их в таблицу 3.1.
3.3.2 Определяем нагрузочную способность всех частей по формуле (3.4):
Кн =
где Кн — нагрузочная способность;
Np — настоящий коэффициент разветвления;
Nд — допустимый коэффициент разветвления.
Приобретенные результаты заносим в таблицу 3.1.
3.3.3 Определяем поправочный коэффициент, учитывающий действительный режим работы по формуле (3.5):
a1 = b1b2b3b4, (3.5)
где a1 — коэффициент, учитывающий действительный режим работы;
b1 — коэффициент вибрации;
b2 — коэффициент ударных нагрузок;
b3 — коэффициент относительной влажности;
b4 — коэффициент, учитывающий высоту над уровнем моря.
Для обычного режима работы принимаем:
b1 = 1
b2 = 1
b3 = 1
b4 = 1
a1 = 1111
a1 = 1
Приобретенные данные заносим в таблицу 3.1.
3.3.4 Определяем поправочный коэффициент, учитывающий воздействие перегрузки и температуры, по формуле (3.6):
а2 = 0,75Кн, (3.6)
где а2 — коэффициент, учитывающий воздействие перегрузки.
Приобретенные результаты сводим в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 Данные для расчета надежности.
Наименование частей
ni
Кн
а1
io
10-6
час-1
a2
i = а1 а2io
ini
10-6час-1
ИО
1
0,5
1
0,1
0,05
0,005
0,005
ИЭН
1
0,6
1
0,1
0,05
0,005
0,005
ГИУ
1
0,5
1
0,1
0,05
0,005
0,005
АЦП
1
0,5
1
0,1
0,05
0,005
0,005
Импульсный трансформатор
9
1
1
1,04
1,04
1,082
9,734
Диоды
15
0,1
1
0,1
0,05
0,005
0,075
Транзисторы
24
0,1
1
0,1
0,05
0,005
0,12
Конденсаторы
2
0,3
1
0,12
0,225
0,027
0,054
Резисторы
20
0,4
1
0,05
0,3
0,015
0,3
Разъем
1
1
1
0,1
0,75
0,075
0,075
Cоединение
пайкой
250
1
1
0,004
0,75
0,003
0,75
3.3.5 Определяем суммарную интенсивность отказов по формуле (3.7):
сум = ini10-6час-1, (3.7)
где сум — суммарная интенсивность отказов;
i — интенсивность отказов данного элемента;
ni — количество данных частей.
сум = (0,005 + 0,005 + 0,005 + 0,005 + 9,734 + 0,075 + 0,12 + 0,054 + 0,3 + 0,075 + 0,75) *10-6 =11,12810-6час-1
3.3.6 Определяем возможность P (t) неотказной работы ИВЭП за 1000 часов по формуле (3.8):
P (t) = e-cумt (3.8)
P (t) = e — 11,128101000
P (t) = 0,988934
3.3.7 Определяем среднее время исправной работы до первого отказа
по формуле (3.9):
Тср = , (3.9)
где Тср — среднее время исправной работы до первого отказа, час.
Тср =
Тср = 89863 час. Проведенные расчеты проявили, что надежность и среднее время работы до первого отказа удовлетворяют техническому заданию на данное устройство. На рисунке 3.1 приведен график вероятности неотказной работы ИВЭП от времени работы.
Набросок 3.1
Таблица 3.2
t (часы)
1
10
100
1000
10000
50000
100000
P
0,999989
0,999889
0,998888
0,988934
0,894688
0,573269
0,328637
4. Система платы источника питания ЭВМ (Электронная вычислительная машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач)
Конструирование узлов ИВЭП с внедрением готовых девайсов выдвигает новейшие препядствия. До этого всего это соединено с тем, что выводы девайсов, расположенные близко, должны быть присоединены к платам, к проводникам на малой площади. С повышением плотности компоновки схем увеличивается мощность рассеивания в единице размера устройства и возникает неувязка отвода тепла.
При разработке хоть какой конструктивной единицы ИВЭП инсталлируются последующие главные требования:
система обязана делать свою служебную функцию в данных критериях эксплуатации;
возможность производства конструкции в производстве.
Размещение частей и соединений их меж собой на плате основывается на последующих правилах:
При размещении частей на плате и выполнении зазоров меж ними нужно строго делать ограничения, надлежащие типовому технологическому процессу;
Форма и размещение конденсаторов не являются критическими;
Коммутация на плате обязана иметь малое количество пересечений и минимальную длину проводника.
Если вполне избежать пересечений не удается, их можно достигнуть используя обкладки конденсаторов, создавая доп слой изоляции меж пересекающимися проводниками. При выбирании соответственных проводников нужно учесть электронные и физические характеристики этих проводников: напряжение пробоя изоляции проводников обязано быть высочайшим; они обязаны иметь высшую теплопроводность и радиационность; коэффициенты теплового расширения (КТР) изоляции и припоя должны быть близки.
Вышеперечисленным требованиям соответствует провод типа МГТФ — многожильный, гибкий, теплостойкий во фторопластовой изоляции с сечением 0,12 мм.
Рассчитаем несколько характеристик платы:
Проводники рекомендуется делать схожей ширины. Ее определяют из условия достаточного сцепления проводника с диэлектриком по формуле (4.1)
t = tмд+tмо, (4.1)
где tмд — малая предельная ширина проводника, мм;
tмо — нижнее предельное отклонение ширины проводника, мм.
t = 0,25 + 0,05
t = 0,3 мм.
Номинальное (Электронная вычислительная машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач) осуществляются через разъем, выполненный печатным методом на данной для нас же плате. На плате также
размещены трансформаторы, конденсаторы, резисторы, диоды, транзисторы и др. комплектующие изделия, места для перемычек выполнены в виде отдельных площадок. Предусмотренные соединения со слотом (разъемом) ЭВМ (Электронная вычислительная машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач) осуществляются через разъем, выполненный печатным методом на данной для нас же плате.
На плате также размещены трансформаторы, конденсаторы, резисторы, диоды, транзисторы и др. комплектующие изделия,
места для перемычек выполнены в виде отдельных площадок.
На рисунке 4 представлен сборочный чертеж платы ИВЭП со последующими обозначениями:
1 — ИО; 2 — СВ; 3 — К (коммутатор); 4 — ГИУ;
5 — (D9-D16) — ПМ1-ПМ8; 6 — АЦП;
7 — ПМ0; 8 — плата; 9 — ВУ;
10 — трансформаторно-вырямительный блок;
11 — разъем SA; 12 — ключ.
5. Технологический раздел
по эксплуатации источника питания ЭВМ (Электронная вычислительная машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач)
Изделие создано для работы в течении минимум 1000 часов при сетевом напряжении Uс = 220В% частотой 50 1 Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ).
Опосля хранения изделия в прохладном помещении либо опосля транспортирования в зимнее время перед включением рекомендуется выдержать изделие в течении 3 часов при комнатной температуре.
нужно беречь изделие от попадания воды, от ударов и вибраций, не располагать поблизости нагревательных устройств.
Эксплуатация изделия допускается при температуре окружающего воздуха + (10-35) 0С, атмосферном давлении 650-800 мм. рт. ст. и относительной влажности воздуха не наиболее 80% при t = 250C.
5 При соблюдении обозначенных критерий эксплуатации температура адаптивного источника питания с бестрансформаторным входом не обязана превосходить 700С.
6. Финансовая часть.Определение оптовой цены
6.1 Расчет характеристик технологичности и экономичности модернизированного устройства
Расчет коэффициента унификации производим по формуле (6.1):
Ку. =
где Nу — число унифицированных деталей и сборочных единиц, шт.;
Nобщ — общее число деталей и сборочных единиц, шт.
Ку. =
Ку. = 0,827
Расчет коэффициента повторяемости производим по формуле (6.2):
Кп=
где Nо — общее число схожих деталей, шт.
Кп =
Кп = 0,413
Расчет издержек на изготовка и сборку модернизированного объекта производим по формуле (6.3):
Сп=Зм+Зз+НР, (6.3)
где Сп — полная себестоимость объекта, руб.;
Зм — вещественные Издержки, руб.;
Зз — полная зарплата главных рабочих, руб.;
НР — затратные расходы, руб.
Расчет вещественных издержек производим по формуле (6.4):
Зм=М+ПКИ+Трз, (6.4)
где М — Издержки на главные материалы, руб.;
Трз — транспортно — заготовительные расходы, руб.;
ПКИ — Издержки на покупные комплектующие изделия, руб.
Данные для расчета издержек на главные материалы приводим в таблице 6.1:
Таблица 6.1 Ведомость издержек на главные материалы
Наименование
материала
Ед. измерений
количество
на объект
Стоимость за ед.
измерен., руб.
Издержки на
объект, руб.
Гетинакс фольгированный
дм2
4,76
10
47,60
Лак
УР-231
кг
0,2
1,50
0,30
Припой
ПОС — 61
кг
0,1
10
1
Итого:
48,90
Данные для расчета издержек на покупные комплектующие изделия приведены в таблице 6.2:
Таблица 6.2 Ведомость издержек на покупные комплектующие изделия
Наименование изделия
ГОСТ либо ТУ
Ед.
изме-
рений
Количе-ство
на объект
Стоимость за одну шт.,
руб.
Затра-ты на
объект, руб.
ИО
ГОСТ 17464-79
шт
1
2,0
2.0
ИЭН
ГОСТ 17464-79
шт
1
2,0
2,0
ГИУ
ГОСТ 17464-79
шт
1
2,0
2,0
АЦП
бко.347064. ТУ
шт
1
2,0
2,0
Импульсный трансформатор
типа ТИ
ГОСТ 18685-73
шт
9
10,0
90,0
Диоды
(КД 105,КД 224)
РЗ 362029ТУ
шт
15
0,5
7,5
Транзисторы
КД 315 В, А
ОАО (форма организации публичной компании; акционерное общество) 336131. ТУ
ОАО (форма организации публичной компании; акционерное общество) 336146. ТУ
шт
24
0,5
12,0
Конденсаторы К 10
ОЖО.460172. ТУ
шт
2
0,3
0,6
Резисторы
ОМЛТ
ОЖО.460170. ТУ
шт
20
0,3
6,0
Разъем
бро.361106. ТУ
шт
1
10,0
10,0
Итого:
136,1
Транспортно — заготовительные расходы определяем по формуле (6.5):
Трз =
Трз =
Трз = 9,25 руб.
По формуле (6.4) определяем:
Зм = 48,9 + 136,1 + 9,25
Зм = 194,25 руб.
Расчет издержек на зарплату главных производственных рабочих производим по формуле (6.6):
Зз = Зосн + Здоп + Ос. с, (6.6)
где Зосн — основная зарплата главных производственных рабочих, руб.; Ос. с — отчисления на соц страхование, руб.
Основную зарплату главных производственных рабочих определяем по формуле (6.7):
Зосн = Ро + П, (6.7)
где Ро — сумма расценок по операциям, руб., П — премия, руб.
Расценку на одну операцию определяем по формуле (6.8):
Ро = СчТшт (6.8)
Начальные материалы для расчета расценок ТП приведены в таблице 6.3:
Таблица 6.3
Ведомость расценок по укрупненному технологическому процессу
Наименование
операции
Разряд
работы
Трудоем-кость,
н/ч
Часовая
тарифная ставка, руб.
Расценка
за операцию,
руб.
1. Механическая
3
1.0
20,0
20,0
2. Монтажная
3
4.0
20,0
80,0
3. Контрольная
4
2.0
25,0
50,0
4. Регулировочная
4
1.0
25,0
25,0
5. Изготовка
платы
3
1.0
20,0
20,0
Итого:
195,0
Ро = 195,0 руб.
Премию определяем по формуле (6.9):
П = 30%Ро (6.9)
П = 30%195,0
П = 58,5 руб.
Подставляя числовые значения в формулу (6.7), получим:
Зосн = 195,0 + 58,5
Зосн = 253,5 руб.
Доп зарплату главных производственных рабочих определим по формуле (6.10):
Здоп = 13,5%Зосн (6.10)
Здоп = 13,5%253,5
Здоп = 34,22 руб.
Отчисления на соц страхование определяем по формуле (6.11):
Ос. с = 41% (Зосн + Здоп) (6.11)
Ос. с = 41% (253,5 + 34,22)
Ос. с = 117,96 руб.
Расчет издержек на зарплату главных производственных рабочих производим по формуле (6.6):
Зз = 253,5 + 34,22 + 117,96
Зз = 405,68 руб.
Расчет затратных расходов НР производим по формуле (6.12):
НР = Рсэо + Рц + Рз + Рвн, (6.12)
где Рсэо — расходы на содержание и эксплуатацию оборудования, руб.
Рц — цеховые расходы, руб.
Рз — заводские расходы, руб.
Рвн — внепроизводственные расходы, руб.
Расчет цеховой себестоимости производим по формуле (6.13):
Сц = Зм + Зз + Рсэо + Рц (6.13)
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования определяем по
формуле (6.14):
Рсэо = 150%Зосн/100% (6.14)
Рсэо = 150%253,5 /100%
Рсэо = 380,25 руб.
Цеховые расходы определяем по формуле (6.15):
Рц = 40% (Зосн + Рсэо) /100% (6.15)
Рц = 40% (253,5 + 380,25) /100%, Рц = 253,5 руб.
Заводские расходы определяем по формуле (6.16):
Рз = 50% (Зосн + Рсэо) (6.16)
Рз = 50% (253,5 + 380,25)
Рз = 633,75 руб.
Расчет полной заводской (производственной) себестоимости производим по формуле (6.17):
Сз = Сц + Рз (6.17)
Подставляя числовые значения в формулу (6.13), получим:
Сц = 194,25 + 405,68 + 380,25+ 253,5
Сц = 1233,68 руб.
Отсюда по формуле (6.17) определим:
Сз = 1233,68 + 633,75
Сз = 1867,43 руб.
Расчет полной себестоимости производим по формуле (6.18):
Сп = Сз + Рвн (6.18)
Внепроизводственные расходы определяем по формуле (6.19):
Рвн = 5% Сз/100% (6.19)
Рвн = 5% 1867,43 /100%, Рвн = 93,37 руб.
Полную себестоимость определяем по формуле (6.18):
Сп = 1867,43 + 93,37
Сп = 1960,80 руб.
Расчет оптовой цены объекта производим по формуле (6.20):
Ц = Сп + ПРпл, (6.20)
где ПРпл — плановая Прибыль, руб.
Плановая прибыль определяется по формуле (6.21):
ПРпл = 30%Сп/100% (6.21)
ПРпл = 30% 1960,80 /100%
ПРпл = 588,24 руб.
Подставляя числовые значения в формулу (6.20), получим:
Ц = 1960,80 + 588,24
Ц =2549,04 руб.
Таблица 6.4 Плановая калькуляция
Наименование статей издержек
Издержки, руб.
Вещественные издержки, в том числе:
Издержки на покупные комплектующие,
издержки на главные материалы,
транспортно — заготовительные расходы
194,25
136,1
48,9
4,94
Издержки на зарплату главным рабочим, в том числе:
зарплата основная,
зарплата доборная,
отчисления на соц страхование
405,68
253,5
34,22
117,96
Затратные расходы, в том числе:
расходы на содержание и эксплуатацию оборудования,
цеховые расходы,
заводские (производственные) расходы,
внепроизводственные расходы
1360,37
380,25
253,5
633,75
93,37
Полная себестоимость
1960,80
Плановая Прибыль
588,24
Оптовая стоимость модернизированного объекта
2549,04
Таковым образом, оптовая стоимость разработанного устройства равна 2549,04 руб
7. Охрана труда
7.1 техника сохранности при проведении работ в монтажном цехе
При проектировании производственного помещения, также при разработке хороших критерий труда на определенном рабочем месте, нужно обеспечить комфортные, неопасные условия работы, удовлетворяющие требованиям техники сохранности, производственной санитарии и направленные на понижение производственного травматизма. Обязанность всякого работника знать требования охраны труда и использовать их на практике.
Главный угрозой при работе в монтажном цехе является возможность поражения электронным током, что может вызвать электротравму. Потому особо принципиальное должен находиться резиновый коврик. На рабочем месте механика, наблюдающего за работой устройств, используются последующие напряжения:
380/220В; 50 Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ). — для питания вычислительных систем;
220В; 50 Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ). — для контрольно-измерительной аппаратуры;
36В; 50 Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ). — для питания паяльничка.
Питание на паяльничек разрешается подавать лишь через понижающий трансформатор. По другому, в случае пробоя спирали паяльничка на корпус, может быть поражение человека электронным током. Не считая того, на рабочем месте механика весь электроинструмент питается от сети 36В, что гарантирует электробезопасность.
работы проводятся инвентарем с изолированными ручками. При неисправности устройства возникает необходимость использования контрольно-измерительной аппаратуры. Все проверяемые блоки, также контрольно-измерительная аппаратура питаются от сети 220В, 50 Гц (единица частоты периодических процессов в Международной системе единиц СИ). И могут быть источником электротравмы. Потому при ремонте и проверке устройства следует соблюдать технику сохранности.
К работе с электроустановками допускаются лица не молодее 18 лет, прошедшие инструктаж и проверку познаний по технике сохранности. Работа разрабатываемого устройства делается в помещении, которое по степени сохранности поражения человека электронным током и по состоянию среды, относятся к помещениям с низкой степенью угрозы, потому что в помещении находится токонепроводящий пол. Для обеспечения обычных критерий в рабочей зоне производственных помещений установлены нормы.
Эти условия сводятся к искусственному поддержанию локального климата в помещении, характеристики которого не зависят от состояния наружной среды:
температура воздуха +20 — +220С.;
относительная влажность 50%;
уровень шума не наиболее 10 дБ (Децибел — логарифмическая единица уровней, затуханий и усилений);
допустимая загрязненность воздуха не наиболее 1 — 6 мг. пыли на 1 м3.
Климатические условия поддерживаются автоматом при помощи кондюков.
Огромное 7.2 Расчет производственного освещения
Около 80% инфы человек получает через зрительный канал. Свойство поступающей инфы почти во всем зависит от освещения: неудовлетворительное количественно либо отменно оно утомляет не только лишь зрение, да и вызывает утомление организма в целом. Неверное освещение может также явиться предпосылкой травматизма: плохо освещенные небезопасные зоны, слепящие лампы и блики от их, резкие тени усугубляют либо вызывают полную утрату ориентации работающих.
При монтаже радиоэлектронного оборудования условия освещенности в особенности влияют на работоспособность органов зрения, потому что при монтаже в особенности нужна большая точность и тщательность выполнения.
В производственном помещении могут быть использованы два типа освещения: естественное и искусственное. Обычно они употребляются попеременно в различное время суток. Естественное освещение обеспечивается через окна производственного помещения. Для цеха площадью 120 м2 и высотой 4 м требуется 4 оконных проема площадью 12м2 любой. Для обеспечения обычных работ в вечернее время и в облачную погоду предвидено искусственное освещение. Расчет искусственного освещения сводится к установлению малого уровня освещенности на рабочей поверхности, нужной для работы, выбору системы освещения, определению числа ламп, их типа и размещения. При монтаже схем употребляют комбинированную систему освещения, состоящую из общего и местного освещения. Больший процент освещенности падает на местную систему.
Расчет общей системы освещения.
Произведем расчет общей системы освещения для помещения площадью Sпом = 100м2, высотой hпом = 5м. Освещенность не обязана быть наименее 10% от нормируемой, но не наименее 30лк и не наиболее 100лк для ламп накаливания. Исходя из работающих норм, принимаем величину освещенности Е = 300лк.
Расчет общего освещения производим по световому сгустку способом коэффициента использования светового потока, который дозволяет найти световой поток ламп, нужный для сотворения данной освещенности горизонтальной рабочей поверхности при общем равномерном освещении с учетом потока, отраженного от стенок и потолка помещения. Расчет проводим по формуле (7.1):
F = E0ksZ/, (7.1)
где E0 — толика общего освещения, принимаемая равной 10% от обычной освещенности: Е0 = 0,1Е, Е0 = 0,1300, Е0 = 30лк, k — коэффициент припаса; Z — отношение средней освещенности к малой (обычно 1,1 — 1,2); — коэффициент использования, показывающий отношение светового потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному сгустку всех ламп. Он зависит от вида ламп, размеров помещения, расцветки стенок и потолка.
Индекс помещения определяется по формуле (7.2):
i = ab/hпот (a + b), (7.2)
где a и b — размеры стенок помещения. Зная i, определим толики отраженного от стенок и потолка светового потока (с = 30%, п = 70%) и коэффициент = 0,43. Коэффициент припаса k учитывает уменьшение светового потока ламп в итоге их загрязнения. Его площади и периметра помещения. Для рассматриваемых критерий k = 1,6. Находим световой поток общего освещения по формуле (7.1):
F = 301,61001,2/0,43, F = 13396 лм
Избираем лампы типа НГ — 49 мощностью 150 Вт и световым потоком
F1 = 1845 лм.
Нужное число осветительных приборов находим по формуле (7.3):
N = F/F1 (7.3)
N = 13396/1845
N = 7
Таковым образом, для общего освещения данного помещения необходимо 7 ламп.
Расчет местной системы освещения.
Величину освещенности за счет использования местной системы освещения вычислим по формуле (7.4):
Еместн = Екомб — Еобщ (7.4)
Еместн = 300 — 30, Еместн = 270 лк.
Принимая условный световой поток равным 1000 лк., рассчитаем местный световой поток ламп, нужный для сотворения в данной точке нормированной освещенности Е, по формуле (7.5):
F = 1000Еместнk/E, (7.5)
где k = 1,5 — коэффициент припаса, избранный по таблицам;
= 1,1 — 1,2 — коэффициент, учитывающий воздействие удаленных лмп;
Е — условная освещенность, лк.
По графику освещенности для лампы НВ — 25 мощностью 40 Вт определяем Е = 1000 лк при высоте подвеса лампы 30 см
Световой поток местной системы вычисляем по формуле (7.5):
F = 10002701,5/10001,2 ,F = 337 лм.
Лампа НВ — 25 делает световой поток 340 лм, потому избираем ее.
7.3 техника сохранности при работе с ИВЭП
При сборке ИВЭП следует делать последующие аннотации:
перед снятием крышки с корпуса ИВЭП следует отключить его от питания сети;
при сборке либо разборке ИВЭП следует держать в голове, что отвертку нужно держать как можно далее от частей на платах;
провода наружных устройств следует вставлять сверху вниз либо снизу ввысь для резвого подключения.
Заключение
Разработан источник питания ЭВМ (Электронная вычислительная машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач) с бестрансформаторным входом, удовлетворяющий по чертам техническому заданию.
Адаптивные источники питания с бестрансформаторным входом владеют завышенной надежностью и стабильностью, обеспечивая гальваническую развязку перегрузки от первичной сети и резко понижая массогабаритные характеристики трансформаторов и дросселей, существенно повышая КПД ИВЭП за счет импульсного режима работы массивных транзисторов. Эти свойства ИВЭП достигаются внедрением рационального количества высокочастотных (20 кГц) преобразовательных модулей.
В процессе разработки стабилизированного источника питания ЭВМ (Электронная вычислительная машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач) с бестрансформаторным входом проведены обоснование и выбор электронных схем, рассчитано число нужных преобразовательных модулей на потребляемую мощность. Были произведены расчеты на надежность и экономический расчет.
Разработка адаптивного стабилизированного ИВЭП ЭВМ (Электронная вычислительная машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач) дозволила прирастить надежность источника питания, прирастить его КПД по сопоставлению с линейным с 0,3 до 0,8, уменьшить массогабаритные характеристики минимум в 2 раза, прирастить стабильность работы и спектр регулирования выходного напряжения, что нужно для питания РЭА и в особенности ЭВМ (Электронная вычислительная машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач).
Перечень литературы
1.
Бас А.А. и др. Источники вторичного электропитания с бестрансформаторным входом /А.А. Бас, В.П. Миловзоров, А.К. Мусолин. — М.: Радио и связь, 1987.
2. Ушаков Н.Н. разработка производства ЭВМ (Электронная вычислительная машина — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач): Учеб. для студ. вузов по спец. «Вычислит. машинки, комплексы, системы и сети». — 3-е изд. перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 1991.
3. Артамонов Б.И., Бокуняев А.А. Источники электропитания радиоустройств: Учебник для техникумов. — М.: Энергоиздат, 1982.
4. Высокочастотные транзисторные преобразователи. / Э.М. Ромаш, Ю.И. Драбович, Н.Н. Юрченко, П.Н. Шевченко — М.: Радио и связь, 1988.
5. Резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели, коммутационные устройства РЭА: Справ. /Акимов Н.Н., Ващуков Е.П. и др. — Мн.: Беларусь, 1994.
6. Усатенко С.Т., Каченюк Т.К., Терехова М.В. Выполнение электронных схем по ЕСКД: Справочник. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Издательство эталонов, 1992.
7. Духанин Ю.А., Акулин Д.Ф. техника сохранности и противопожарная техника в машиностроении. Учебное пособие для техникумов.М., «Машиностроение», 1973.
Приложения
]]>