Дипломная работа: Светодинамические установки

- элемент должен быть широко распространенным для обеспечения взаимозаменяемости в случае поломок;

- элемент должен иметь низкую стоимость;

- должно обеспечиваться низкое энергопотребление, т.к. предполагается использовать данное устройство в бытовых условиях;

- номинальные значения элемента должны точно соответствовать рассчитанным значениям.

3.1 Выбор элементной базы

1. Для проектирования СДУ нам понадобятся два типа конденсаторов: электролитические и керамические.

Конденсаторы К50-16 – конденсатор оксидно-электролитический, алюминиевый. Конденсатор постоянной емкости, общего назначения. Отклонение емкости от номинальной составляет 0,1%. Достоинство – широкое распространение.

Конденсаторы КМ6 – керамический монолитный. Достоинства – простота и дешевизна.

2. Выбираются резисторы С2-29 – непроволочные, тонкослойные, металлодиэлектрические, металлоокислые.

Данные резисторы отличаются высокой стабильностью параметров, слабой зависимостью сопротивления от частоты и напряжения и высокой надежностью. Отклонение сопротивления от номинального составляет 0,1%. Очень стойки к большим температурам. Широко распространены в радиотехнике.

3. В качестве светодиодов выбирается серия АЛ102В – данный тип светодиодов получил широкое распространение как в быту, так и в промышленной электронике. Очень компактны, потребляют очень мало энергии.

4. При проектировании устройства управления светодинамической индикацией необходимо использовать транзистор. Его выбор определяется следующими условиями: он должен быть биполярным, n-p-n типа.

Транзисторы КТ315A - транзисторы кремниевые планарно-эпитаксиальные n-p-n. Выпускаются в пластмассовом корпусе. Масса не более 0,18г. Обладают очень маленьким обратным током коллектора, коэффициент усиления от 20 до 90.

5. В качестве основных выбраны микросхемы 555-й серии, т.к. эта серия имеет низкое энергопотребление, широко распространение, имеют низкую стоимость, а также серия содержит всю требуемую номенклатуру, за исключением выходного усилителя, выполненного на микросхеме 155ЛН5, обеспечивающей требуемый (повышенный) выходной ток для управления тиристором.

6. Стабилизированный блок питания выполнен на микросхеме 142ЕН5А, реализующей блок питания +5В без дополнительной обвязки.

7. Диоды типа КД202Р обеспечивают выпрямление напряжения сети с током до 10 А.

8. Диоды КД208А обеспечивают выпрямление первичного напряжения для блока питания (12 В) с током до 1 А.

9. Тиристор КУ202Н обеспечивает управление напряжением до 400 В.

3.2 Выбор основных функций устройства, улучшенных по сравнению со схемами-аналогами

По сравнению с четырьмя устройствами, представленными в разделе 1.2, в проектируемом устройстве значительно больше светодинамических эффектов, отсутствуют режимы, когда все нагрузки включены, и когда они все выключены. Также схема управления выходными тиристорами предусматривает стробирование импульсов управления сигналом нулевого напряжения сети, в результате чего переключатель не создает коммутационные помехи для электрооборудования, которые тем больше, чем мощнее нагрузка.

4 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

4.1 Расчет генератора

4.1.1 Цель расчета – расчет периода следования импульсов и частоты генератора импульсов

4.1.2. Методика расчета

Генератор импульсов реализован на элементах: R9, R10, R11, С13, DD1.6 (см. рисунок 4.1). Рассчитывается общий период следования импульсов и частота генерации импульсов.

Рисунок 4.1 – Изображение рассчитываемой части генератора импульсов