Устройство управления вентиляторами компьютера через порт LPT. Дипломная (ВКР). Информационное обеспечение, программирование.

🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Информационное обеспечение, программирование

Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.


Помощь в написании работы, которую точно примут!

Похожие работы на - Устройство управления вентиляторами компьютера через порт LPT

Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе


Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе


Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе


Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе


Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе


Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе

Нужна качественная работа без плагиата?

Не нашел материал для своей работы?


Поможем написать качественную работу Без плагиата!

1.2 Описание схемы электрической принципиальной


2.1 Обоснование выбора элементов схемы


2.1.1 Обоснование выбора резисторов


2.1.2 Обоснование выбора конденсаторов


2.1.5 Обоснование выбора транзисторов


3.3 Расчет теплового сопротивления корпуса ИС


3.4 Расчет коэффициента заполнения печатной платы


4.1 Обоснование разработки трассировки печатной платы


4.2 Обоснование разработки компоновки печатной платы


6.1 Организация рабочего места оператора при эксплуатации аппаратуры


7.1 Расчет себестоимости на устройство управления
вентиляторами компьютера через порт LPT


8.1 Техника безопасности при эксплуатации электронной
аппаратуры


Развитие электроники после изобретения радио можно разделить
на три этапа: радиотелеграфный, радиотехнический и этап собственно электроники.
В первый период (около 30 лет) развивалась радиотелеграфия, и разрабатывались научные
основы радиотехники. С целью упрощения устройства радиоприёмника и повышения
его чувствительности в разных странах велись интенсивные разработки и
исследования различных типов простых и надёжных обнаружителей высокочастотных
колебаний детекторов. В 1904 г. была построена первая двухэлектродная лампа
(диод), которая до сих пор используется в качестве детектора высокочастотных
колебаний и выпрямителя токов технической частоты, а в 1906 г. появился карборундовый детектор.


Трёхэлектродная лампа (триод) была предложена в 1907 г. В 1913 г. была разработана схема лампового регенеративного приёмника и с помощью триода были
получены незатухающие электрические колебания. Новые электронные генераторы
позволили заменить искровые и дуговые радиостанции ламповыми, что практически
решило проблему радиотелефонии. Внедрению электронных ламп в радиотехнику
способствовала первая мировая война. С 1913 г. по 1920 г. радиотехника становится ламповой. Первые радиолампы в России были изготовлены Н.Д. Папалекси в 1914 г. в Петербурге. Из-за отсутствия совершенной откачки они были не вакуумными, а газонаполненными
(с ртутью). Первые вакуумные приемно-усилительные лампы были изготовлены в 1916 г. М.А. Бонч-Бруевичем. Бонч-Бруевич в 1918 г. возглавил разработку отечественных усилителей и
генераторных радиоламп в Нижегородской радиолаборатории. Тогда был создан в
стране первый научнорадиотехнический институт с широкой программой действий,
привлёкший к работам в области радио многих талантливых учёных, молодых энтузиастов
радиотехники. Нижегородская лаборатория стала подлинной кузницей кадров
радиоспециалистов, в ней зародились многие направления радиотехники, в
дальнейшем ставшие самостоятельными разделами радиоэлектроники.


В марте 1919 г. начался серийный выпуск электронной лампы
РП-1. В 1920 г. Бонч-Бруевич закончил разработку первых в мире генераторных
ламп с медным анодом и водяным охлаждением мощностью до 1 кВт, а в 1923 г. мощностью до 25 кВт. В Нижегородской радиолаборатории О.В. Лосевым в 1922 г. была открыта возможность генерировать и усиливать радиосигналы с помощью полупроводниковых
приборов. Им был создан безламповый приёмник - кристадин. Однако в те годы не
были разработаны способы получения полупроводниковых материалов, и его
изобретение не получило распространения.


Во второй период (около 20 лет) продолжало развиваться
радиотелеграфирование. Одновременно широкое развитие и применение получили
радиотелефонирование и радиовещание, были созданы радионавигация и
радиолокация. Переход от радиотелефонирования к другим областям применения
электромагнитных волн стал возможен благодаря достижениям электровакуумной
техники, которая освоила выпуск различных электронных и ионных приборов.


Переход от длинных волн к коротким и средним, а также
изобретение схемы супергетеродина потребовали применения ламп более
совершенных, чем триод.


В 1924 г. была разработана экранированная лампа с двумя
сетками (тетрод), а в 1930 - 1931 г.г. - пентод (лампа с тремя сетками).
Электронные лампы стали изготовлять с катодами косвенного подогрева. Развитие
специальных методов радиоприёма потребовало создания новых типов многосеточных
ламп (смесительных и частотно - преобразовательных в 1934 - 1935 г.г.). Стремление уменьшить число ламп в схеме и повысить экономичность аппаратуры привело к
разработке комбинированных ламп. Освоение и использование ультракоротких волн
привело к усовершенствованию известных электронных ламп (появились лампы типа
"желудь", металлокерамические триоды и маячковые лампы), а также
разработке электровакуумных приборов с новым принципом управления электронным
потоком - многорезонаторных магнетронов, клистронов, ламп бегущей волны. Эти
достижения электровакуумной техники обусловили развитие радиолокации,
радионавигации, импульсной многоканальной радиосвязи, телевидения и др.


Одновременно шло развитие ионных приборов, в которых
используется электронный разряд в газе. Был значительно усовершенствован
изобретённый ещё в 1908 г. ртутный вентиль. Появились газотрон (1928-1929 г.г.), тиратрон ( 1931 г.), стабилитрон, неоновые лампы и т.д. Развитие способов передачи
изображений и измерительной техники сопровождалось разработкой и
усовершенствованием различных фотоэлектрических приборов (фотоэлементы,
фотоэлектронные умножители, передающие телевизионные трубки) и
электронографических приборов для осциллографов, радиолокации и телевидения.


В эти годы радиотехника превратилась в самостоятельную
инженерную науку. Интенсивно развивались электровакуумная промышленность и
радиопромышленность. Были разработаны инженерные методы расчёта
радиотехнических схем, проведены широчайшие научные исследования, теоретические
и экспериментальные работы.


И последний период (60-е-70-е годы) составляет эпоху
полупроводниковой техники и собственно электроники. Электроника внедряется во
все отрасли науки, техники и народного хозяйства. Являясь комплексом наук,
электроника тесно связана с радиофизикой, радиолокацией, радионавигацией,
радиоастрономией, радиометеорологией, радиоспектроскопией, электронной
вычислительной и управляющей техникой, радиоуправлением на расстоянии,
телеизмерениями, квантовой радиоэлектроникой и т.д.


В этот период продолжалось дальнейшее усовершенствование
электровакуумных приборов. Большое внимание уделяется повышению их прочности,
надёжности, долговечности. Разрабатывались бесцокольные (пальчиковые) и
сверхминиатюрные лампы, что даёт возможность снизить габариты установок,
насчитывающих большое количество радиоламп.


Продолжались интенсивные работы в области физики твёрдого
тела и теории полупроводников, разрабатывались способы получения монокристаллов
полупроводников, методы их очистки и введения примесей. Большой вклад в
развитие физики полупроводников внесла советская школа академика А.Ф.Иоффе.


Полупроводниковые приборы быстро и широко распространились за
50-е-70-е годы во все области народного хозяйства. В 1926 г. был предложен полупроводниковый выпрямитель переменного тока из закиси меди. Позднее
появились выпрямители из селена и сернистой меди. Бурное развитие радиотехники
(особенно радиолокации) в период второй мировой войны дало новый толчок к
исследованиям в области полупроводников. Были разработаны точечные выпрямители
переменных токов СВЧ на основе кремния и германия, а позднее появились
плоскостные германиевые диоды. В 1948 г. американские учёные Бардин и Браттейн
создали германиевый точечный триод (транзистор), пригодный для усиления и
генерирования электрических колебаний. Позднее был разработан кремниевый
точечный триод. В начале 70-х годов точечные транзисторы практически не
применялись, а основным типом транзистора являлся плоскостной, впервые
изготовленный в 1951 г. К концу 1952 г. были предложены плоскостной высокочастотный
тетрод, полевой транзистор и другие типы полупроводниковых приборов. В 1953 г. был разработан дрейфовый транзистор. В эти годы широко разрабатывались и исследовались новые
технологические процессы обработки полупроводниковых материалов, способы
изготовления р-п- переходов и самих полупроводниковых приборов. В начале
70-х годов, кроме плоскостных и дрейфовых германиевых и кремниевых
транзисторов, находили широкое распространение и другие приборы, использующие
свойства полупроводниковых материалов: туннельные диоды, управляемые и
неуправляемые четырёхслойные переключающие приборы, фотодиоды и
фототранзисторы, варикапы, терморезисторы и т.д.


Развитие и
совершенствование полупроводниковых приборов характеризуется повышением рабочих
частот и увеличением допустимой мощности. Первые транзисторы обладали
ограниченными возможностями (предельные рабочие частоты порядка сотни килогерц
и мощности рассеяния порядка 100 - 200 мВт ) и могли выполнять лишь
некоторые функции электронных ламп. Для того же диапазона частот были созданы
транзисторы с мощностью в десятки ватт. Позднее были созданы транзисторы,
способные работать на частотах до 5 МГц и рассеивать мощность порядка 5 Вт,
а уже в 1972 г. были созданы образцы транзисторов на рабочие частоты 20 -
70 МГц с мощностями рассеивания, достигающими 100 Вт и более.
Маломощные же транзисторы (до 0,5 - 0,7 Вт) могут работать на частотах
свыше 500 МГц. Позже появились транзисторы, работающие на частотах
порядка 1000 МГц. Одновременно велись работы по расширению диапазона
рабочих температур. Транзисторы, изготовленные на основе германия, имели
первоначально рабочие температуры не выше +55 ÷ 70 °С, а на основе
кремния - не выше +100 ÷ 120 °С. Созданные позже образцы транзисторов на
арсениде галлия оказались работоспособными при температурах до +250 °С, и их
рабочие частоты в итоге довились до 1000 МГц. Есть транзисторы на
карбиде, работающие при температурах до 350 °С. Транзисторы и полупроводниковые
диоды по многим показателям в 70-е годы превосходили электронные лампы и в
итоге полностью вытеснили их из областей электроники.





Напряжение питания (В)
………..............................................…..…12


Число подключаемых
вентиляторов ……………………………….3


Напряжения подаваемые на
вентиляторы (В) ………………min 5


Частота вращения
вентиляторов (Гц) ……………………….min 10


Период цикла изменения
частоты (с) ………………………………3




1.2 Описание схемы
электрической принципиальной




Управлять вентиляторами
можно лишь при условии, что материнская плата компьютера оснащена необходимыми
для этого электронными регуляторами, а так бывает далеко не всегда. Если
встроенных регуляторов нет, поможет блок. По командам формируемым программно на
линиях порта LPT компьютера, он обеспечивает
разельное шестнадцатиступенное регулирование частоты вращения трёх
вентиляторов, изменяя подаваемое на них напряжение от 5…5,5в до 11,7…11,8в, что
соответствует изменению чачтоты вращения от 40 до 100% максимальной.


К розетке LPT системного блока компьютера
подключают вилку Х1. Счетверенный транзисторный оптрон U1 предназначен для гальванической развязки цепей порта LPT и цепей управления вентиляторами.
Ток через излучающие диоды оптронов ограничен резисторами R1-R4. Три канала управления вентиляторами, подключаемыми к
вилкам Х2, Х4 и Х5, построены по одинаковым схемам, однако в одном из них
(управляющим вентилятором №1) предусмотрен узел защиты на микросхеме DD1, назначение и работа которого будут
рассмотрены позже. Вилку Х3 соединяют с имеющейся в каждом компьютере
стандартной кабельной розеткой, предназначенной для питания дисководов.


Работу
его каналов рассмотрим на примере первого, построенного на счетчике DD2.1, диодах VD3-VD6 и транзисторах
VT1, VT4. Цикл начинается по окончании общего для всех каналов
импульса начальной установки, формируемого программно на линии DATA1 порта LPT и поступающего на входы R их счетчиков через оптрон U1.2. Через некоторое время с линии DATA2 через оптрон U1.1 на вход CN счетчика начинают
поступать счетные импульсы, с каждым из которых изменяется состояние выходов
счетчика. Резисторы R11-R14 и диоды VD3-VD6 образуют
преобразователь кода в напряжение, пропорциональное числу импульсов,
поступивших на вход счетчика в данном цикле. Оно поступает на вентилятор через
усилитель на транзисторах VT1 и VT4. Поскольку циклы регулирования
повторяются с периодом приблизительно 3 с, напряжение на вентиляторе большую
часть времени остается неизменным, пульсации сглаживает конденсатор С4.


На
нулевой ступени регулирования (счетных импульсов нет) вентилятор вращается с
минимальной частотой, которую устанавливают подстроечным резистором R37. Максимальную частоту вращения
(пришло 16 импульсов) регулируют подстроечным резистором R24.


Узел
защиты на микросхеме DD1
представляет собой два реле времени: первое - на элементах R9, C1, VD1, DD1.2, DD1.4, второе – на R10, C2, VD2, DD1.3,
DD1.5, DD1.6. Пока на вход элемента DD1.1 регулярно поступают импульсы установки счетчиков в
исходное состояние, конденсаторы С1 и С2 периодически подзаряжаются, уровни
напряжения на выходах элементов DD1.4
и DD1.6 и в точке соединения диодов VD15, VD17 – низкие. Диод VD16 закрыт, узел защиты не влияет на работу канала управления вентилятором.


Если
управляющая программа не запущена, остановлена или в ее работе произошел сбой,
вентилятор №1 (как правило он охлаждает процессор) должен вращаться с
достаточной для эффективного охлаждения скоростью. В подобной ситуации импульсы
начальной установки отсутствуют, и в зависимости от уровня сигнала на линии DATA1 на выходе элемента DD1.1 установлен постоянный высокий или
низкий уровень. Приблизительно через 8 с после прекращения импульсов один из
конденсаторов С1, С2 разрядится и на выходе подключенной к нему цепочки
логических инверторов будет установлен высокий уровень. Через диод VD15 или VD17 он поступил на делитель напряжения из резисторов R36, R43, R44. С
подвижного контакта переменного резистора R43 через R35 и
открывшийся диод VD16 напряжение
поступит на базу транзистора VT1,
что приведет к увеличению частоты вращения вентилятора №1. С возобновлением
импульсов начальной установки конденсаторы С1 и С2 зарядятся и нормальная
работа канала управления восстановится.


Вентиляторы
№2 и №3 обычно охлаждают менее ответственные узлы компьютера, поэтому их защита
от прекращения компьютерного управления не предусмотрена.


Плата
установлена в стандартную заглушку пятидюймового отсека системного блока
компьютера. Она закреплена гайкой, навинченной на резьбовую втулку переменного
резистора R43. Вилки установлены на достаточно
длинных для подключения к вентиляторам и розетке питания жгутах из проводов
черного (-, общий) и желтого (+,+12В) цветов.


Для
управления вентиляторами разработана программа FanControl, но чтобы она смогла работать в
автоматическом режиме, на компьютере нужно предварительно установить и
запустить программу SpeedFan.





2.1
Обоснование выбора элементов схемы




Все
резисторы выбираются по требуемому номинальному значению и мощности. Иногда в
особо точных схемах учитывается допустимое отклонение от номинальной величины
сопротивления. Допустимое отклонение от номинальной величины сопротивления
зависит от типа резистора: композиционный, проволочный, угольный. Выбирая
резисторы по мощности, определяется мощность рассеяния на каждом резисторе
отдельно по формуле P=UxI, P=U 2 /R, P=I 2 X R, выведенные из закона Ома. Полученная величина увеличивается
вдвое. Исходя из полученных значений, выбирают резисторы эталонных мощностей:
0,125, 0,25, 0,5 ,1, 2 ,5,10 Вт и т.д.


Выбранные
мной резисторы: МЛТ-0,125, СП3-38б, СП3-4аМ.




2.1.2
Обоснование выбора конденсаторов


При
выборе конденсаторов для радиоэлектронных устройств, приходиться решать одну из
противоположных по своему характеру задач. Прямая задача — по известному
стандартному напряжению конденсатора найти максимально допустимые значения
переменной и постоянной составляющих рабочего напряжения. Обратная задача
заключается нахождения типа и стандартного напряжения конденсаторов по рабочему
режиму.


Под
номинальным напряжением понимается наибольшее напряжение между обкладкам
конденсатора, при котором он способен работать с заданной надёжностью в
установленном диапазоне рабочих температур. Номинальное напряжение, оговоренное
стандартами, называется стандартным напряжением - оно маркируется на
конденсаторах, выпускаемых согласно действующих стандартов. Под рабочим
напряжением подразумевается значения постоянного и переменного напряжения,
которые действуют на конденсаторе при его работе.


Прямая
задача нахождения рабочего напряжения по стандартному решается с помощью
условий, оговоренных в действующих стандартах. Однако эти условия справедливы
лишь для тех случаев, когда переменная составляющая (пульсация) напряжения на
конденсаторе меняется по закону гармонического колебания.


Для
решения обратной задачи - нахождения типа и стандартного напряжения
конденсатора по рабочему режиму, необходимо вначале найти минимальное
напряжение, а затем выбрать ближайшее к нему стандартное значение.


Величина
рабочего напряжения конденсатора ограничивается тремя требованиями:


а)
конденсатор не должен перегреваться;


б)
перенапряжение на нём недопустимо;


в) он
должен быть защищен от прохождения обратных токов, если это
полярный оксидный конденсатор.


Для того
чтобы конденсатор не перегревался, следует рассчитать выделяемую на нём
реактивную мощность. Она не должна превышать номинальную мощность конденсатора.


Чтобы
защитить конденсатор от перенапряжения, рабочее напряжение на нём не должно
превышать номинальное. Это условие формулируется в стандартах как сумма
постоянной составляющей и амплитуды переменной составляющей рабочего напряжения
не должна быть больше стандартного напряжения.


Полярные
оксидные конденсаторы, помимо перегрева и перенапряжения, должны быть защищены
от прохождения разрушающих обратных токов. Чтобы оксидная плёнка была
непроводящей, потенциал оксидированного метала (анода) должен всегда превышать
потенциал второго электрода (катода). С этой целью в стандартах оговаривается,
что амплитуда переменной составляющей напряжения не должна превышать постоянную
составляющую.


Конденсаторы
подходящие для разрабатываемого мной устройства:


Основу устройства
составляют интегральные микросхемы серии 561 (КМОП), построенные на полевых
транзисторах. Она отличается малым потреблением электроэнергии, в отличии от
других серий. Перечислим параметры некоторых из них.


Микросхема представляет
собой шесть логических элементов НЕ с буферным выходом. ИС не имеет защитных
диодов, подключенных анодами к шине питания, что позволяет подавать на вход
микросхемы напряжение, превышающее напряжение питания. Поэтому она может быть
использована для согласования выходных уровней КМОП с входами ТТЛ-схем.
Содержит 19 интегральных элементов. Корпус типа 201.14-1, масса не более 1 г и 4306.14-А.


Напряжение питания ............................3...15 В


Выходное напряжение низкого уровня при воздействии помехи:


при U п =10
В.........................................<2,9 В


при U п =5 В..........................................<0,95
В


Выходное напряжение высокого уровня при воздействии помехи:


при U п =10
В.........................................<7,2 В


при U п =5 В...........................................<3,6
В


при U п =15
В.........................................<2 мкА


при U п =18
В........................................<20 мкА


Входной ток низкого (высокого) уровня


при U п =18 В.......................................<0,3
мкА


при U п =10
В........................................>8 мА


при U п =5 В..........................................>2,6
мА


Выходной ток высокого уровня............. > 1,25 мА


Ток утечки закрытого ключа при U п =15 В.......>1 мкА


Время задержки
распространения при включении:


при U п =10 В.........................................<50
нс


при U п =5 В...........................................<110 нс


Время задержки
распространения при выключении:


при U п =10 В..........................................<90
нс


при U п =5 В............................................<120 нс


Входная емкость при U п =10 В..................<30 пФ


Микросхема представляет
собой два четырехразрядных счетчика. Содержит 354 интегральных элемента. Корпус
типа 238.16-1, 2103.16-с, масса не более 1,5 г и 4307.16-А.


Напряжение
питания...............................................3...15 В


Выходное напряжение
низкого уровня при U п =5 В;


U п =10 В................................................................... < 0,01
В


Выходное напряжение
высокого уровня:


при U п =5 В.............................................................>4,99В


при U п =10 В...........................................................>9,99
В


Максимальное выходное
напряжение низкого уровня:


при U п =5 В..............................................................<0,8
В


при U п =10
В.............................................................<1 В


Минимальное выходное
напряжение высокого


при U п =5 В...............................................................>4,2
В


при U п =10
В..............................................................>9 В


при U п =5 В...............................................................<50
мкА


при U п =10
В.............................................................<100 мкА


Входной ток низкого
уровня при U n — 10 В............<0,2 мкА


Входной ток высокого
уровня при (7 п = 10 В...........<0,2 мкА


при U п =5 В................................................................. > 0,2
мА


при U п =10
В...............................................................>0,5 мА


Выходной ток высокого
уровня при U п =5 В;


при U n = 10
В...............................................................>0,2 мА


Время задержки
распространения при включении


при U п =5 В.................................................................<1500
нc


при U п =10 В...............................................................<500
нc


Предельно допустимые
режимы эксплуатации


Напряжение
питания.......................................................3...15 В


Напряжение на
входах….......................................-0,2...( U п +0,2) В


Максимальный ток на один
(любой) вывод…………..40 мА


Максимальная потребляемая
мощность……………..150 мВт


Температура окружающей
среды……………………-45...+85 °С


Выбранные микросхемы
подходят для разрабатываемого мной устройства по всем характеристикам.




В
схеме используется диод КД 521В Выберем наиболее подходящий диод из ниже
приведённого списка.





Нашим требованиям
удовлетворяют все диоды, но выбираем наиболее дешёвый малогабаритный диод типа
КД 521В.




2.1.5 Обоснование
выбора транзисторов


Произведём выбор наиболее
подходящего полупроводникового прибора из ниже приведённого списка.




Выбираем транзистор с
наибольшим коэффициентом усиления типа КТ3102А.




Выбираем транзистор с
наибольшим статическим коэффициентом типа КТ837Ф.





Расчет надежности
проводится на этапе проектирования. Для расчета задаются ориентирные данные. В
качестве температуры окружающей среды может быть принято среднее значение
температуры в нутри блока. Для большинства маломощных полупроводниковых
устройств она не превышает 40 0 С.


Для различных элементов
при расчетах надежности служат различные параметры. Для резисторов и
транзисторов это допустимая мощность рассеивания, для конденсаторов допустимое
напряжение, для диодов - прямой ток.


Коэффициенты нагрузок для
элементов каждого типа по напряжению могут быть определены по величине
напряжения источника питания. Так для конденсаторов номинальное напряжение
рекомендуется брать в 1,5 -2 раза выше напряжения источника питания.
Рекомендуемые коэффициенты приведены в таблице 3.1.1.




Допустимую мощность рассеяния следует брать в качестве
номинального параметра. Фактическое значение параметра надо брать в половину
меньше согласно таблице 3.1.1.


Для конденсаторов номинальным параметром в расчете надёжности
считается допустимые напряжения на обкладках конденсатора. В большинстве схем
этот параметр не указывается. Его следует выбирать исходя из напряжения
источника питания U н , для
конденсатора следует брать в два раза (или в полтора) больше напряжения
источника питания. При этом следует учитывать, что согласно ГОСТу конденсаторы
выпускают на допустимое напряжение (в вольтах) 1; 1,6; 2,5; 3,2; 4; 6,3; 10;
16; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 350.


Конденсаторы на более высокие допустимые напряжения на
обкладках, в схемах курсового и дипломного проектирования практически не
применяются.


Фактическое значение ( U ф ) для конденсаторов расчёте надежности следует брать в
половину меньше выбранного.


Для транзисторов номинальный параметр Р к допустимое


Для диодов контролируемый параметр величина прямого тока I ПР . Брать в справочниках.


Фактическое значение параметров этих элементов следует брать
исходя из рекомендации таблицы 3.1.1.


При увеличении коэффициента нагрузки интенсивность отказов
увеличивается. Она так же возрастает, если элемент эксплуатируется в более
жёстких условиях: при повышенной температуре, влажности, при ударах л
вибрациях. В стационарной аппаратуре, работающей в отапливаемых помещениях,
наибольшее влияние на надёжность аппаратуры имеет температура.


Определяя интенсивность отказов при t ° - 20°С приведены в таблице
3.1.2.


Интенсивность отказов
обозначается λ o . Измеряется λ o в (
1/час ).


Микросхемы средней
степени интеграции

Транзисторы германиевые:
Маломощные

Кремниевые транзисторы:
Мощностью до 150мВт

Низкочастотные
транзисторы: Малой мощности

В таблицу заносятся
данные из принципиальной схемы.


Таблица заполняется по
колонкам. В 1 колонку заносятся наименования элемента, его тип определяется по
схеме. Часто в схемах не указывается тип конденсатора, а дается только его
ёмкость. В этом случае следует по емкости, и выбрать подходящий тип
конденсатора в справочнике. Тип элемента заносится во вторую колонку.


Однотипные элементы
записываются одной строкой, а их число заносится в колонку 4.


Микросхемы вне
зависимости от типа объединяются в одну группу и записываются в одну строку.
Это связано с тем, что у них независимо от типа одинаковая интенсивность
отказов, и они могут работать в достаточно широком диапазоне температур.
(Большие интегральные схемы не применяются в курсовых и дипломных проектах).


В колонку 4 заносится
температура окружающей среды. Её надо определять, исходя из назначения прибора
или устройства. Если устройство работает в отапливаемом помещении и не имеет
мощных транзисторов, температуру можно брать 40 0 С.


Далее следует заполнить
колонку 6. пользуясь теми рекомендациями, которые были даны выше.


Студенту, как правило, не
известны фактические параметры элемента. Выбирать их надо, руководствуясь
рекомендациями таблицы 3.1.1.


Если k н в таблице для элемента не указано, то
следует ставить прочерк или брать k н -
0,5.


Колонка 7 заполняется по справочнику.


Далее определяется
коэффициент влияния ( а ), которое показывает, как влияет на интенсивность
отказов окружающая элемент температура в связи с коэффициентом нагрузки.
Находят (а) по таблице 3.1.3 .


При k = 0,5 и t=40 0 С
значение, а будет =


Для электролитических
конденсаторов 0,9


Кремневые
полупроводниковые приборы

Металлодиэлектрические
или металлооксидные резисторы

Для германиевых полупроводниковых диодов а брать
таким, как у кремниевых. Если в таблице нет тех элементов, которые есть а
конкретном схеме, следует спросить у преподавателя, как быть.


Колонка 10 заполняется из соответствующей таблицы 3.1.2.


Колонка 11 λ i = а *λ0. Если изделие испытывает воздействие
ударных нагрузок или реагирует, на влажность, атмосферное давление, следует
учесть это влияние. В этом случае λ i в колонке 11: λ i = λ о * a * a 1 * a 2 * a 3


где а - коэффициент влияния температуры;


a 1 - коэффициент влияния механических
воздействий;


а 2 - коэффициент влияния влажности;


a 3 - коэффициент влияния атмосферного
давления.


Значения a 1 , a 2 и a 3 определяются по нижеследующим
таблицам.




Коэффициент влияния механических воздействий.


Коэффициент влияния
атмосферного давления


Когда колонка 12 заполнена, можно рассчитать среднее время
наработки на отказ Тср,


Для этого суммируют все значения колонки 12, получая ∑ λ c .




Следует помнить, что ∑ λ c - число, умноженное на 10ֿ 6 , т.е. при делении 10ֿ 6 перейдет в числитель.


Расчет надежности
функционального узла


Фактическое значение параметра,
определяющего надёжность

Номинальное значение параметра,
определяющего надёжность

1.
Рассчитаем
минимальный диаметр контактной площадки




D kmin =2Вm + d 0 +1.5h ф +2∆ л +C 1 (3.2.1)




D kmin = 2 x 0,025 +0,33+1,5 x 0,3+2
x 0,23 + 0,3


Где Вm – расстояние от края просверленной
линии до края контактной площадки.


d 0 - номинальный диаметр металлизированного отверстия.


∆ л =∆ м
L/100- изменение длинны печатной платы
при нестабильности линейных размеров.


Где L – размер большой длинны печатной
платы


∆ м -
изменение контактной площадки при нестабильности линейных размеров (обычно 0,3 мм)


С1 учитывает погрешности
при центровке, сверлении, при изготовлении фото шаблона и др.


Печатные платы размером
более 240*240м
Похожие работы на - Устройство управления вентиляторами компьютера через порт LPT Дипломная (ВКР). Информационное обеспечение, программирование.
Дипломная работа по теме Автоматизация складского учета ООО 'БСА-Омск'
Курсовая работа по теме Особенности политики занятости в Республике Беларусь
Реферат: Барер, Бертран
Курсовая Работа На Тему Приготовление
Предмет и система уголовно-исполнительного права.
Курсовая работа по теме Методы изучения восприятия интерьера
Курсовая Работа Структура Производственного Процесса Предприятия Сервиса
Курсовая Работа На Тему Обоснование Ставки Дисконтирования
Датчик Курсовой Стабилизации Вольво Хс90
Сочинение Огэ 9 3 Смелость
Контрольная работа по теме Окончание предварительного следствия с составлением обвинительного заключения
Контрольная Работа На Тему Источники Опасности Для Человека, Объектов Экономики И Экологической Среды, Характерных Для Республики Беларусь
Реферат по теме Возникновение и развитие униатства в Украине
Дипломная работа: Правовое регулирование договора подряда
Реферат: Социология культуры: теоретический аспект
Сочинение Жизнь И Судьба Владимира Дубровского
Необходимость защиты окружающей среды от опасных техногенных воздействий промышленности на экосистемы
Магистерская Диссертация Консультирование В Кризисных Ситуациях
Доклад по теме Петр Алексеевич Кропоткин
Реферат: Методика поисков и разведки месторождений мрамора
Сочинение: Единство цикла рассказов И. А. Бунина «Темные аллеи»
Учебное пособие: Основы гражданского процесса
Дипломная работа: Бухгалтерская отчетность