Блок зарядного устройства
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
ание клемм, а не разъёмов, объясняется тем, что это обеспечивает возможность подключения блоков питания с различными разъёмами выходов. Также следует предусмотреть защиту каналов питания от пере-плюсовки путём установки на них выпрямительных диодов.
Режим работы БЗУ - периодический, так как необходимо перед зарядкой новой партии аккумуляторов обеспечить охлаждение датчиков до комнатной температуры. Это является практически единственным недостатком проектируемого изделия.
БЗУ имеет малое время готовности к работе, равное четырём секундам. Блок не содержит прецизионных элементов, поэтому не нуждается в про-греве, и время готовности к работе определяется только быстротой анализа температуры датчиками температуры.
Время зарядки аккумулятора зависит от его ёмкости. Так, зарядка аккумулятора ёмкостью 1000 мА/ч займет около двух часов. Более ёмкие аккумуляторы будут заряжаться дольше.
БЗУ прекращает зарядку аккумулятора, когда его температура поднимается на восемь градусов. Поэтому необходимо расположить датчики температуры так, чтобы они плотно прилегали к аккумуляторам. Также следует предусмотреть конструктивную изолированность датчиков темпера-туры от мощных элементов изделия (мощных резисторов, транзисторов и стабилизаторов напряжения), так как нагрев датчиков ими может привести к неполному заряду аккумулятора.
БЗУ выполняется переносным, в индивидуальном корпусе. Масса изделия мала, поэтому устанавливать специальные ручки не требуется. По форме блок желательно максимально приблизить к планару и снабдить резиновыми нескользящими ножками для хорошей устойчивости.
Для защиты от пыли и частично от влаги согласно пункту 2.5.3.5 ТЗ необходимо использовать корпус, отвечающий требованиям ГОСТ 14254 для группы IP31. Первая цифра (3) означает степень защиты от пыли и посторонних частиц, которую должен иметь корпус, а вторая цифра (1) - от воды и влаги. В обоих случаях, чем больше цифра, тем выше требуемая от корпуса степень защиты. Чтобы корпус отвечал требованиям группы IP31 достаточно сделать его с крышкой без отверстий, по бокам можно устроить щелевидные вентиляционные отверстия шириной не более 2,5 мм. Учитывая, что влагу особенно боится печатная плата, целесооб-разно покрыть печатный узел несколькими слоями защитного лака.
Защита от влияния внешних климатических факторов, указанных в таблице 2, обеспечивается применением соответствующей элементной базы, дополнительных мер по защите от влияния этих факторов применять не стоит.
Согласно пункту 2.6.3 ТЗ, изделие может подвергаться вибрациям в диапазоне частот 1 - 100 Гц. По своему уровню указанное воздействие является относительно мягким, поэтому защиту проектируемого блока можно обеспечить простым средством - подбором подходящей элемент-ной базы и повышением жесткости печатных плат, деталей корпуса и других тонкостенных элементов конструкции.
Согласно пункту 2.10 ТЗ плата изготавливается химическим негатив-ным методом. Это базовый и хорошо освоенный метод изготовления одно-сторонних печатных плат.
В изделии нет элементов, особо чувствительных к воздействию внешнего электромагнитного поля, поэтому не требуется принятие мер по экранированию. Ударам блок не подвергается. В связи с этим, в качестве материала корпуса выбираем пластмассу. Чёрный цвет придаст изделию благородный вид, а практичная матовая поверхность воспрепятствует проявлению на ней отпечатков пальцев.
Для удобства считывания информации, сидя за столом или стоя, дисплей желательно расположить на верхней панели прибора под небольшим углом к горизонтали. Для повышения информативности светодиоды, сигна-лизирующие о заряде-разряде, необходимо расположить так, чтобы они легко сопоставлялись с соответствующими аккумуляторами, подключёнными к контактам.
4. Разработка конструкции блока
4.1 Компоновка блока
Все платы односторонние.
Так как по результатам разукрупнения схемы БЗУ (п. 2.3) количество плат, размещение по ним ЭРА, топология совпали с вариантом, предложен-ным в источнике разработки (п. 1.3), то размеры печатных плат берём оттуда с некоторыми изменениями для платы микроконтроллера.
Согласно ГОСТ Р 53429-2009 ПП размеры каждой из сторон печатной платы должны быть кратными: 2,5 мм при длине до 100 мм включительно; 5 мм до 350 мм включительно. Окончательно получим следующие габаритные размеры печатных плат:
)плата измерения температуры: длина Lx1=60 мм, ширина Ly1=65 мм, максимальная высота элементов Нэл1=9 мм;
)плата индикации: Lx2=65 мм, Ly2=105 мм, Нэл2=12 мм;
)плата микроконтроллера: Lx3=110 мм, Ly3=115 мм, Нэл3=23 мм;
Выбор типа конструкции и схемы компоновки блока.
Компоновку БЗУ для простоты сборки, эксплуатации и ремонта выполняем разъёмной. Коммутацию между платами целесообразно осуществить с помощью миниатюрных розеток СНП346 и плоских кабелей.
В результате разукрупнения электрических схем схема блока была разбита на три печатных узла, которые имеют сравнительно большие длину и ширину, и малую высоту. При этом ПУ микроконтроллера имеет самые большие габаритные размеры. Поэтому для обеспечения высокой плотности упаковки все ПУ расположим горизонтально, причём ПУ индикации и измерения температуры расположим над ПУ микроконтроллера. Это позволит вынести держатель аккумуляторов и элементы индикации на верхнюю панель (крышку), что, согласно анализу ТЗ, обеспечит удобство использования.
Во избежание нагрева датчиков ПУ измерения температуры элементами др?/p>