Introducere

În zilele noastre, împreună cu bateriile litiu-ion, bateriile nichel-cadmiu sunt încă utilizate pe scară largă. Aceste baterii sunt mai ieftine decât litiu-ion și își păstrează performanța în orice conditiile meteo, in timp ce baterii litiu-ion unii producători își pierd performanța la temperaturi negative.

Bateriile nichel-cadmiu sunt utilizate în mașinile electrice (ca vehicule de tracțiune), tramvaie și troleibuze (pentru alimentarea circuitelor de control), fluviale și nave maritime... Sunt utilizate pe scară largă în aviație ca baterii de stocare la bord pentru avioane și elicoptere. Folosit ca sursă de alimentare pentru șurubelnițe, șurubelnițe și burghie de sine stătătoare.

Dezavantajul bateriilor nichel-cadmiu este așa-numitul „efect de memorie”, care apare atunci când bateria este încărcată fără a o descărca complet. Ca rezultat, capacitatea maximă a bateriei scade în timp și timpul de funcționare a bateriei scade.

În acest proiect de diplomă, va fi dezvoltat un dispozitiv pentru instruire automată baterii reîncărcabile. Pregătirea bateriei este esențială pentru a menține bateria în stare bună de funcționare și pentru a afișa corect încărcarea reală a bateriei. Acest proces constă în efectuarea unui ciclu descărcare - încărcare.

Bateria este conectată printr-un rezistor la masă și se descarcă complet. Apoi, bateria este conectată la circuitul de alimentare și se încarcă până când atinge o valoare de tensiune care nu se schimbă mult timp în timpul unui ciclu de încărcare. În cazul în care un valoare maximă tensiunea nu este suficient de mare, ciclul de descărcare-încărcare se repetă.

Dispozitivul, dezvoltat în cadrul acestui proiect de diplomă, poate fi utilizat de serviciile de service care se ocupă cu întreținerea bateriilor, companiile de construcții care au o cantitate mare șurubelnițe și burghie autonome, spitale care folosesc dispozitive pentru înregistrarea semnelor vitale ale pacientului, purtate în mod constant de pacient.

1. Revizuirea analogilor și analiza acestora

Producătorii moderni de electronice produc dispozitive similare, dar de obicei sunt construite exclusiv pe elemente analogice și nu au flexibilitatea pe care o are un dispozitiv construit pe un microcontroler.

a) Circuitul amator al unui dispozitiv analogic pentru antrenamentul manual al bateriei.

Diagrama este prezentată în Figura 1.

Figura 1 - Circuitul amator al unui dispozitiv analog pentru antrenarea manuală a bateriei

Principiul de funcționare acest aparat - comutare manuală bateria se descarcă și se încarcă.

Avantajul acestei scheme este simplitatea sa incontestabilă și costul redus. Dezavantajul este control manual și lipsa protecției împotriva supraîncărcării bateriei. Utilizatorul trebuie să monitorizeze el însuși tensiunea bateriei și să o comute de la descărcare la încărcare la timp. Este logic să creați un astfel de dispozitiv pentru antrenarea uneia sau a două baterii, deoarece procesul de antrenament durează foarte mult și necesită o monitorizare constantă.

b) Dispozitiv antrenament automat baterie.

Diagrama acestui dispozitiv este prezentată în Figura 2.

Figura 2 - Schema electrică a dispozitivului automat de antrenament a bateriei

Acest dispozitiv vă permite să vă antrenați bateriile numai în modul automat.

Utilizatorul setează manual tensiune minimă tensiunea de încărcare și descărcare a bateriei. Pentru aceasta, un voltmetru este conectat la prizele XS1 și valoarea minimă a tensiunii de descărcare este setată cu un rezistor variabil R10. Apoi voltmetrul este conectat la prizele XS2 și rezistența variabilă R8 este setată la valoarea minimă a tensiunii de încărcare.

Avantajele acestui circuit includ o oarecare flexibilitate în comparație cu circuitul anterior, dezavantajele sunt absența oricărui afișaj care afișează tensiunea curentă pe baterie și necesitatea ca utilizatorul să aibă un voltmetru separat pentru programarea dispozitivului.

c) Încărcător Turnigy Fatboy 8 1300W Workstion

Acest dispozitiv, fabricat de compania din Singapore LEO Energy Pte Ltd., Revolectrix, se deosebește de circuitele amatorilor. Dezvoltatorul nu publică schema dispozitiv intern și nu explică cum funcționează.

Aspect acest dispozitiv este prezentat în Figura 3.

Figura 3 - Aspect Turnigy Fatboy 8 1300W Încărcător de stație de lucru

Acest dispozitiv este capabil să încarce și să descarce multe tipuri de baterii: nichel-cadmiu, litiu-ion, litiu-polimer, litiu-mangan, plumb cu o tensiune de 6, 12 și 24V. De asemenea, are funcția de a efectua mai multe cicluri de încărcare-descărcare a bateriei, care, totuși, servește doar ca o aparență de antrenare a bateriei: dispozitivul produce doar câte cicluri atribuie utilizatorului, nu urmărește dacă bateria are și-a restabilit capacitatea sau nu.

Avantajele acestui dispozitiv sunt următoarele: o gamă largă de tipuri de baterii, ușurință în utilizare, capacitatea de a atribui mai multe cicluri de descărcare-încărcare și disponibilitatea serviciului de garanție.

Dar pe lângă merite acest aparat De asemenea, are o serie de dezavantaje, inclusiv, cum ar fi:

Fiabilitate redusă. În ciuda faptului că producătorul asigură cumpărătorii contrariului, în recenzii, utilizatorii se plâng de eșecul dispozitivului după o utilizare scurtă;

Absența complet mod automat instruirea bateriei. După cum sa menționat deja mai sus, utilizatorul poate atribui doar numărul de cicluri de încărcare-descărcare, nu există o funcție „pentru a efectua cicluri de descărcare-încărcare până când capacitatea bateriei este restabilită”;

Consum ridicat de energie;

Prețul destul de ridicat al dispozitivului, în valoare de 199,95 USD, excluzând prețul plăcii cu conectori de echilibrare, cumpărat separat, și livrarea din străinătate, al cărei cost este, de asemenea, destul de mare datorită greutății dispozitivului, aproximativ două kilograme .

Utilizați un astfel de dispozitiv numai pentru antrenarea nichelului

bateriile de cadmiu sunt impracticabile din punct de vedere economic.

Mai jos este un tabel rezumat al dispozitivului în curs de dezvoltare și al analogilor considerați, care afișează avantajele și dezavantajele tuturor dispozitivelor considerate.

Tabelul 1 - Tabel rezumativ al dispozitivului în curs de dezvoltare și analogii considerați

2. Dezvoltarea dispozitivului

2.1 Dezvoltarea structurii schema funcțională

Acest dispozitiv, conform cerințelor tehnice, constă din următoarele blocuri:

Microcontroler PIC18F452;

Telecomandă;

Bloc indicator;

Două chei;

Conector pentru conectarea dispozitivului la un generator de curent stabil;

Conector pentru conectarea bateriei la dispozitiv.

Microcontrolerul este utilizat pentru a procesa semnale provenite de la panoul de control, pentru a prelua și stoca tensiunea pe baterie. Procesează datele primite și, în funcție de acestea, conectează bateria la alimentare sau la masă printr-un rezistor. De asemenea, este conceput pentru a afișa informații despre tensiunea bateriei pe un indicator cu șapte segmente și pentru a porni un LED specific, în funcție de ciclul curent.

Panoul de control este format din cinci butoane care dau următoarele comenzi microcontrolerului:

a) Mod automat (modul de încărcare sau descărcare este „selectat” de microcontroler, ghidat de valoarea curentă și anterioară a tensiunii de pe baterie). Dacă nu este apăsat acest buton, modul manual este activ;

b) Mod de încărcare (dă comanda microcontrolerului pentru încărcarea bateriei; nu este disponibil în modul automat);

c) Modul de descărcare (similar cu paragraful anterior);

d) Ieșire la un indicator de șapte segmente al valorii curente a tensiunii pe baterie;

e) Concluzie cu privire la un indicator de șapte segmente al timpului scurs de la începutul încărcării / descărcării bateriei.

Două comutatoare, implementate pe tranzistoare, furnizează o tensiune de alimentare bateriei pentru ao încărca sau o conectează printr-un rezistor la masă pentru descărcare. Deschiderea-închiderea tastelor este controlată de un microcontroler.

Unitatea de afișare este formată dintr-un afișaj cu șapte segmente și trei LED-uri culoare diferita strălucire.

Indicatorul cu șapte segmente afișează valoarea curentă a tensiunii bateriei sau timpul scurs de la începutul încărcării / descărcării bateriei. Aceste informații vin la indicatorul de la microcontroler.

Trei LED-uri notifică utilizatorului modul curent:

Roșu - modul de încărcare;

Galben - modul de descărcare;

Verde - dispozitiv inactiv.

LED-urile sunt conectate la microcontroler și se aprind la comanda acestuia.

Schema structurală electrică este prezentată în DP.44.23.01.01.03-347 / 13.E1 și în Figura 4.

Figura 4 - Schema bloc a unui dispozitiv pentru antrenamentul bateriei

2.2 Alegerea bazei elementului

Un circuit bazat pe microcontroler este mai flexibil decât un circuit analogic. Cu o astfel de schemă, orice setări pentru funcționarea dispozitivului sunt posibile fără o revizuire semnificativă a proiectării circuitului.

Tabelul 2 prezintă principalele caracteristici ale microcontrolerului PIC18F452.

Tabelul 2 - Principalele caracteristici ale microcontrolerului PIC18F452

Rezistența rezistorului R15, prin care trece curentul de descărcare a bateriei, a fost calculată folosind formula (1).

R \u003d bit U / I, (1)

U - tensiunea bateriei;

Descarc - curent de descărcare.

Curentul de descărcare al unei baterii de 4,5 volți trebuie să fie de aproximativ 90 mA, prin urmare:

4.5V / 0.09A \u003d 50 (Ohm)

Dintre rezistențele disponibile comercial, cele mai apropiate în rezistența nominală sunt rezistențele cu o rezistență de 51 ohmi.

Puterea rezistorului este calculată utilizând formula (2).

0,092 * 51 \u003d 0,4131W

Rezistoarele cu o putere de 0,5 W sau mai mare sunt potrivite. Am ales rezistența CF-50 - 0,5 - 51 Ohm + 5%.

Restul rezistențelor au fost calculate în același mod.

2.3 Dezvoltarea unei scheme electrice

Schema electrică a dispozitivului pentru antrenarea bateriei este prezentată în desenul DP.44.23.01.01.03-347 / 13.E3.

Baza pentru dezvoltarea circuitului electric este schema structurală a dispozitivului prezentată în desenul DP.44.23.01.01.03-347 / 13.E1 și în Figura 4.

Panoul de control este format din cinci butoane de ceas SDTX-210-N conectate la portul C al microcontrolerului și la împământare prin rezistențe CF-25 cu o valoare nominală de 430 Ohm.

Unitatea de afișare este formată dintr-un display LED Agilent cu 7 segmente HDSP-433G și trei LED-uri. Indicatorul este conectat cu opt pini (șapte segmente și un punct) la portul B al microcontrolerului prin rezistențe CF-25 și trei pini (controlul fiecărei cifre indicatoare) la portul E.

LED-uri:

1. Roșu - L-1344IT

2. Galben - L-1344YD

3. Verde - L-1344GT

LED-urile sunt conectate de anodi la portul D al microcontrolerului, iar catodii prin rezistențe CF-25 sunt conectați la masă.

Două taste care conectează bateria la sursa de alimentare / masă sunt implementate pe tranzistoarele VT1 - KT816A și VT2, VT3 - KT815G.

Tranzistorul VT1 este controlat de portul analogic al microcontrolerului prin rezistorul trimmer R6 - PV32P502, iar în stare deschisă trece curentul de alimentare a bateriei prin el însuși, asigurând astfel încărcarea acestuia.

Tranzistorul VT3 este, de asemenea, controlat de portul analogic al microcontrolerului printr-un rezistor de tăiere R4 - un analog al lui R6. Când tranzistorul VT3 este deschis, baza tranzistorului VT2 este conectată prin rezistorul R14 - CF-25 cu o valoare nominală de 430 Ohmi la sol, care asigură deschiderea acestuia curentul care curge prin el din baterie prin rezistorul R15 la pamant. Aceasta descarcă bateria.

Rezistorul R1 - CF-25 cu o valoare nominală de 10 kOhm, conectat la sursa de alimentare și la contactul de intrare al microcontrolerului MCLR, servește la eliminarea zgomotului din controler care interferează cu funcționarea acestuia.

Rezonatorul de cuarț HC-49U este conectat la pinii microcontrolerului OSC1 și OSC2.

3. Dezvoltarea designului dispozitivului

3.1 Amplasarea componentelor pe placa de circuit imprimat a dispozitivului

Elementele de pe placa de circuit imprimat au fost poziționate cât mai mult posibil în așa fel încât să scurteze lungimea căilor conductive care asigură comunicarea între elemente.

Microcontrolerul este situat în centrul plăcii, partea indicatorului și unitatea de control sunt situate în partea dreapta scânduri. Indicatorul cu șapte segmente este situat în colțul din dreapta sus al plăcii, comutatoarele tactile sunt în colțul din dreapta jos.

Condensatoarele prin care se furnizează energie microcontrolerului sunt situate în imediata apropiere a pinilor VDD și VSS ai microcontrolerului.

În partea stângă a plăcii există conectori pentru conectarea la o sursă de alimentare și la o baterie, precum și rezistențe și tranzistoare prin care curg curenții de încărcare și descărcare.

3.2 Proiectarea aspectului PCB

Topologia plăcii cu circuite imprimate a fost dezvoltată în mediul PCAD 2004, rutare a fost efectuată automat de routerul Quick Route, apoi unele piese au fost finalizate manual.

Topologia plăcii cu circuite imprimate este prezentată pe DP.44.23.01.01.03-347 / 13.СБ1.

3.3 Parametrii tehnologici ai plăcii cu circuite imprimate

Parametrii tehnologici ai plăcii cu circuite imprimate au fost selectați în conformitate cu capacitățile producătorii ruși realizează plăci cu o precizie specificată.

Au fost selectați următorii parametri:

Distanța de la pistă la pistă, de la pad la tampon, de la pistă de 15 mils (0,381 mm);

Lățimea căii 12 mils;

Prin diametru 18 mils;

Distanța de la linie la dreapta, distanță de 15 mil între via și pad;

Înălțimea fontului cu serigrafie 30 mil.

4. Dezvoltarea algoritmului programului de microcontroler

Mai jos este un algoritm simplificat pentru programul de microcontroler.

a) Ciclul de descărcare:

1) Deschideți tranzistorul VT1 și închideți tranzistorul VT2 aplicând o unitate logică contactelor analogice ale microcontrolerului A0 și A1;

2) Păstrați nivelul unei unități logice pe contacte timp de 10 minute;

b) Ciclul de încărcare:

1) Închideți tranzistorul VT1 și deschideți tranzistorul VT2 aplicând un zero logic contactelor analogice ale microcontrolerului A0 și A1;

2) Păstrați nivelul zero logic pe contacte timp de 10 minute;

4) Păstrați nivelul zero logic pe contacte timp de 10 minute;

5) Citiți valoarea tensiunii, comparați-o cu valoarea anterioară, scrieți noua valoare în memorie. Dacă tensiunea a crescut, reveniți la punerea în aplicare a punctului II-4. Dacă nu, opriți încărcarea, luați în considerare ultima tensiune înregistrată ca tensiune stabilizată.

c) Mod automat:

1) Efectuați un ciclu de descărcare, apoi efectuați un ciclu de încărcare;

2) Înregistrați tensiunea stabilizată;

3) Efectuați un ciclu de descărcare, apoi efectuați un ciclu de încărcare;

4) Comparați noua valoare a tensiunii stabilizate cu cea anterioară. Dacă a crescut, reveniți la articolul III-3. Dacă nu, opriți modul automat.

În modul manual, ciclurile de descărcare și încărcare sunt complet autonome și controlate de utilizator de la panoul de control.

Figura 5 prezintă o diagramă bloc a algoritmului programului principal al microcontrolerului.

Figura 5 - Diagrama bloc a algoritmului programului principal al microcontrolerului

5. Proiectare și parte tehnologică

5.1 Dezvoltarea proiectării

Dispozitivul de instruire a bateriei este conceput pentru a restabili capacitatea bateriilor de nichel-cadmiu pentru șurubelnițe, burghie de sine stătătoare și alte echipamente, efectuând mai multe cicluri succesive de încărcare-descărcare.

Dispozitivul pentru antrenarea bateriei, în conformitate cu condițiile de funcționare a echipamentelor electronice (REA), aparține grupei 2: pentru funcționarea în încăperi în care fluctuațiile de temperatură și umiditate nu diferă semnificativ de fluctuațiile în aer liber și există acces gratuit la aer în absența impact direct radiații solare și precipitații.

Următoarele sunt caracteristicile de funcționare ale antrenorului pentru baterii:

Grup de echipamente - 2;

Temperatura minimă de funcționare, оС - -20;

Temperatura maximă de funcționare, оС - +40;

Minim limitarea temperaturii, оС - -40;

Temperatura maximă de limitare, оС - +60;

Umiditate relativă (la t \u003d + 25 o-6C),% - 75;

Factorul de operare este 3..4;

Vibrații mecanice, Hz - până la 50;

Greve, g - 5.

Evaluarea unificării de proiectare a dispozitivului pentru antrenarea bateriei se efectuează în funcție de mai mulți coeficienți determinați de formule:

a) Coeficientul de unificare (K1) este calculat prin formula (3)

K1 \u003d (N un.det + N un.sb) / (N det + N sat) \u003d (27 + 26) / (27 + 27) \u003d 0.98 (3)

N un.det - numărul de piese standardizate

N un.sb - numărul de ansambluri unificate

N det - numărul de piese

N sat - numărul de ansambluri

b) Rata de utilizare a microcircuitelor (5)

K2 \u003d Nims / (Nims + Nre) \u003d 2 / (2 + 27) \u003d 0,06 (5)

Nims - numărul de microcircuite

Nre - numărul de elemente radio

c) Factorul complex de fabricație (6)

Kcom. \u003d (K1 1 + K2 2)/ 1 + 2 =(0,98+0,06)/1,75=0,59

- coeficientul de greutate ( 1 =0,75, 2 =1)

K1 - coeficient de unificare

K2 - factor de utilizare a microcircuitelor

După ce verificăm îndeplinirea condiției Kcom Kzad., Unde

Kzad. - un factor dat de fabricabilitate (Kzad. \u003d 0.40.5)

Din cele de mai sus rezultă că condiția este îndeplinită, prin urmare, acest design este avansat din punct de vedere tehnologic.

Fabricabilitatea unui proiect este înțeleasă ca un set de cerințe tehnologice și de proiectare care asigură o producție economică simplă, supusă condițiilor tehnologice. Pentru a crește productivitatea proiectului, este necesar să: creșteți numărul de circuite integrate, să folosiți materiale ieftine, să simplificați designul și mai mult, să utilizați tehnologii standard și să reduceți gama de piese și ansambluri uzate.

5.2 Dezvoltarea proiectării PCB

Designul este realizat pe o placă cu circuite imprimate cu dimensiunile 118x80.

Placa este fabricată din fibră de sticlă față-verso marca SF2-35-1.5 GOST 10.316-78. Laminatul din fibră de sticlă al acestui brand are o rezistență ridicată. Grosimea PCB este de 1,5 mm, distanța minimă dintre conductori este de 0,4 mm. Această placă ar trebui să fie executată folosind o metodă combinată, cu un pas de grilă de 2,5 mm. Lipire cu lipire POS61 GOST 21931-01. PCB-ul are găuri de montare placate pentru componentele pinului.

Placa a fost dezvoltată în medii P-CAD și AutoCAD. În mediul P-CAD, elementele au fost plasate și placa de circuite imprimate a fost așezată. Rutarea a fost realizată de autorouterul Quick Route și a fost finalizată manual în conformitate cu dimensiuni minime plăcuțele de contact și pistele conductoare și distanța dintre plăcuțele de contact și pistele conductoare. Apoi, în mediul AutoCAD, a fost trasată schița tabloului.

5.3 Dezvoltarea unui proces tehnologic pentru fabricarea unei plăci cu circuite imprimate

Ca rezultat al proiectării, a fost elaborat un proces tehnologic pentru asamblarea unui dispozitiv pentru instruirea automată a bateriilor de stocare nichel-cadmiu.

Selectarea și justificarea compoziției operațiunilor se face pe baza OST.4.GO.054.014 „Noduri și blocuri de echipamente electronice pe microcircuite. Procese tipice de asamblare ". Microcircuitele sunt montate pe o placă de circuite imprimate cu două straturi. Folia dielectrică FDME1 grosime de 0,09 mm a fost luată ca bază, grosimea distanțierului (pânză de sticlă SP-2) în starea inițială a fost de 0,06 mm.

Corpurile de oțel precum GT-1875, GT-1939 sunt utilizate pentru modelarea și tăierea cablurilor microcircuitelor. Concluziile microcircuitelor sunt lipite cu un fier de lipit FEM STU 38-739-65. După desudare, fluxul rămas este îndepărtat cu un amestec alcool-benzină. Apoi placa de circuit imprimat este uscată într-o hotă de fum 2ShZhM.

Protecția împotriva umezelii este asigurată de acoperirea triplă a plăcii cu lac E4.100. După fiecare aplicare a unui strat de lac, placa de circuit imprimat este uscată într-un dulap de uscare 2ShZhM la o temperatură de 110-120 grade.

Marcarea PCB se efectuează conform OST 4.GO.0707.200. Ultima operațiune este controlul unității, care se efectuează prin inspecție vizuală a calității lipirii, protecția împotriva umezelii, precum și controlul funcțional al parametrilor electrici ai unității.

Procesul tehnologic considerat asigură asamblarea plăcii de circuite imprimate cu cerințele operaționale solicitate.

05 Controlul de intrare

10 Alegerea

15 Pregătitoare

20 Montare

25 Spălare

30 Controlul parametrilor

35 Marcare

40 Control

Controlul de intrare constă în inspecția vizuală și controlul parametrilor electrici ai componentelor de la stand. Placa cu circuite imprimate este verificată pentru integritatea garniturii și pentru deteriorarea mecanică.

Operația de cules se efectuează pe masa de cules și constă în selectarea tuturor elementelor incluse în ansamblu conform specificațiilor. Operația de cules se efectuează pe o masă specială folosind o pensetă.

Operația pregătitoare constă în modelarea și tăierea cablurilor. Concluziile sunt fluxate prin scufundarea într-un flux. Răsucirea cablurilor cu lipire POS-61 GOST 21931-76, temperatură + 250C., Pentru tranzistoare și diode de 2-3 s. Pentru această operație, se utilizează o cameră separată, unde fiecare masă de lucru este echipată cu ventilație locală de evacuare. Pentru a efectua această operațiune, se utilizează pensete, freze laterale, clești și un dispozitiv de formare.

Operația de instalare constă în cosirea cablurilor radioelementelor, instalarea lor pe placă și lipirea radioelementelor. Conductele elementelor sunt acoperite cu flux și apoi imersate într-o baie cu lipit POS-61 (GOST 21931-76) cu o temperatură de 250C. Timpul pentru cosirea CI este de 1-1,5 secunde, iar elementele rămase sunt de 2-3 secunde. După instalarea și fixarea unităților de asamblare pe placa de circuit imprimat (OST5.9307-79), elementele radio sunt instalate conform OST.4GO.010.030. Placa este tratată cu flux și elementele sunt lipite cu un val de lipit POS-61 topit. Timpul de lipire este același. Lipirea trebuie să fie netedă și strălucitoare. Calitatea este controlată vizual, iar rezistența elementelor este controlată cu pensete. După lipire, este necesar să spălați bine îmbinările lipite de murdărie și reziduuri de flux.

Operația de spălare constă în curățarea plăcii de circuite imprimate de excesul de lipire și flux într-o baie de clătire specială.

Controlul parametrilor constă în testarea unității și verificarea tuturor parametrilor acestui dispozitiv la stand.

Operația de marcare este necesară pentru aplicarea tuturor desemnărilor necesare pe tablă cu un lac special.

Controlul (ieșirea) se efectuează după finalizarea tuturor operațiunilor. General inspecția finală operabilitatea dispozitivului complet asamblat conform TU 023.019. Procesul tehnologic de asamblare și instalare a ansamblului circuitului tipărit este prezentat în harta rutelor GOST 3.1118-82, care este atașată.

5.4 Calculul fiabilității dispozitivului pentru antrenamentul automatizat al bateriilor nichel-cadmiu

Toate echipamentele electronice moderne conțin un număr mare de componente, ceea ce duce la un număr mare de îmbinări de lipit, conductoare și fire. Prin urmare, în timpul funcționării echipamentului, este posibilă defectarea oricărei componente. Ca urmare, echipamentul electronic devine inoperant.

Defecțiunile hardware pot fi frecvente și rare, așa că apar diverse întrebări:

Cât de frecvente vor fi eșecurile;

Cât timp va funcționa echipamentul înainte de prima defecțiune;

Cât timp va dura să reparați;

Ce trebuie făcut pentru a crește fiabilitatea produsului.

Fiabilitatea este proprietatea unui produs de a-și îndeplini funcțiile prevăzute, menținând în același timp parametrii de funcționare în limitele specificate pentru perioada de timp necesară. Fiabilitatea se caracterizează prin durabilitate, fiabilitate și întreținere.

La dezvoltarea oricărui echipament radio electronic, pot fi efectuate două tipuri de calcule de fiabilitate - preliminare și finale. Pe baza rezultatelor unor astfel de calcule, se ia o decizie: să continue dezvoltarea dispozitivului în continuare sau să reproiecteze circuitul.

Obiectivele calculării fiabilității sunt:

Alegerea celei mai fiabile opțiuni de schemă;

Alegerea cel mai mult design robust dispozitiv;

Calculul indicatorilor cantitativi de fiabilitate;

Calculul timpului de reparare.

Un calcul preliminar al fiabilității se efectuează în etapa proiectării proiectului, atunci când produsul este dezvoltat numai sub forma unei diagrame schematice. Calculul final al fiabilității se efectuează în etapa de fabricație a unui prototip sau a unui lot, unde se calculează fiabilitatea produsului în ansamblu.

Pentru dispozitivul dezvoltat în acest proiect de diplomă, se face un calcul preliminar al fiabilității. Pentru calcul se utilizează valorile medii ale ratei de defecțiune lsr, nu se iau în considerare valorile factorilor de funcționare Ke și modul Kp, adică condițiile reale de funcționare și modurile de funcționare ale elementelor circuitului nu sunt luate în considerare în calculul fiabilității. Toate datele necesare pentru calcul sunt prezentate în Tabelul 3.

Tabelul 3 - Elemente

W av \u003d? L av * N i * 10 -6 \u003d 14.487 * 10 -6, 1 / h

W cf - parametrul mediu al fluxului de defecțiuni al elementelor acestui circuit;

l cf este rata medie de eșec a fiecărui element;

N i este numărul de elemente.

Să calculăm timpul mediu dintre eșecuri:

T0 \u003d \u200b\u200b1 / W medie \u003d 1 / 14.487 * 10 -6 \u003d 69027,4 h

Concluzie: Deoarece valoarea T0 \u003d 69027,4 ore obținută ca urmare a calculelor este mai mare decât T0.set (T0.set \u003d 10000 ore), credem că dispozitivul dezvoltat este fiabil.

Modalitățile de îmbunătățire a fiabilității sunt următoarele:

În etapa de proiectare:

Reducerea rezonabilă a numărului de elemente de circuit, selectarea elementelor cu o rată de defecțiune mai mică;

Foloseste in dezvoltare nouă produse unificate și standard;

Folosind backup-uri persistente sau rulante.

În etapa de producție:

Aderarea strictă la disciplina tehnologică (adică, aderarea la proiectare sau la documentația tehnologică);

Organizarea atentă a controlului de intrare și ieșire;

Implementarea obligatorie a funcționării tehnologice (aplicarea în conformitate cu scopul în condiții apropiate de operațional) a echipamentului fabricat;

Dacă este necesar, efectuarea antrenamentului termic electric (testare sub sarcină, când temperatura ambiantă se schimbă, adică cu aproximarea maximă la condiții reale Operațiune).

În timpul fazei de funcționare, pentru a îmbunătăți fiabilitatea, se recomandă respectarea regulilor de funcționare.

5.5 Dezvoltarea unui proces tehnologic pentru instalarea unui dispozitiv pentru antrenarea automată a bateriilor de nichel-cadmiu

Pentru a verifica performanța dispozitivului pentru formarea automată a bateriilor nichel-cadmiu, trebuie să aveți anumite instrumente software:

Traducator de limbaj de asamblare;

Depanator;

Programator.

Pentru a verifica funcționalitatea plăcii, mai întâi de toate, trebuie să programați microcontrolerul. Pentru a face acest lucru, instalați microcontrolerul în pătuțul corespunzător al programatorului, conectați-l la computer prin portul serial și alimentați-l și computerul. Apoi efectuați setările necesare indicând fișierele care conțin programul pentru implementarea funcțiilor dispozitivului.

După finalizarea programării, transferați microcontrolerul pe placa dispozitivului. Apoi, este alimentată placa de control și osciloscopul verifică prezența semnalelor de ieșire. După finalizarea configurației, trebuie să opriți produsul și să scoateți placa dispozitivului, care este transferată către la locul de muncă, pe care se efectuează operațiunea de protecție împotriva umezelii și marcați pe cardul de însoțire.

6. Partea organizatorică

6.1 Antrenament tehnic producția și etapele de formare în proiectare

Pregătirea tehnologică a producției este un set de procese interdependente care asigură pregătirea tehnologică a întreprinderii pentru producția de produse cu un nivel de calitate dat la termenele limită, volumul producției și costurile. Instruirea tehnologică trebuie efectuată în conformitate cu regulile și regulamentele ESTPP GOST 14002-73. Această etapă ar trebui să asigure pregătirea tehnologică deplină a întreprinderii de a fabrica un produs de cea mai înaltă calitate. Pregătirea tehnologică începe în procesul de creare a unui design de produs și este împărțită în patru etape:

Asigurarea fabricabilității designului produsului;

Dezvoltarea proceselor tehnologice;

Proiectare și fabricare de echipamente tehnologice;

Ajustarea și implementarea proceselor tehnologice proiectate.

Scopul principal al instruirii tehnologice este dezvoltarea și proiectarea de procese tehnologice complet noi și direcții pentru producerea tipurilor moderne de tehnologie avansată.

Pregătirea de proiectare în conformitate cu GOST 2.103-68 include următoarele etape:

Sarcină tehnică

Avanproekt

Proiect preliminar

Proiect tehnic

Documentație de lucru

Prototip

Lotul pilot

Termenii de referință includ: instrucțiuni de studiu și altele materiale oficiale pe această temă. Compilarea unei bibliografii (o listă sistematizată de publicații pe această temă). Studiu de literatură, concluzii. Dezvoltarea proiectului specificatii tehnice pentru proiectarea produsului. Coordonarea cu organizațiile interesate. Elaborarea unui subiect de calcul și a unui plan - un program. Studiu de fezabilitate a fezabilității creării unui produs. Aprobarea specificațiilor tehnice pentru proiectarea dispozitivului.

Propunerea tehnică include: clarificarea studiului de fezabilitate. Clarificarea principalelor modalități de creare a unui nou produs. Clarificarea volumului total al lucrărilor de proiectare, calendarul etapelor lucrărilor de dezvoltare. Clarificarea costurilor lucrărilor de proiectare și a producției unui nou produs. Coordonarea cu clientul proiectului preliminar.

Proiectul de proiect include: întocmirea unei diagrame schematice a produsului. Elaborarea unei diagrame schematice, efectuarea calculelor de bază.

Alegerea designului general și a soluțiilor tehnologice. Compilarea liniilor directoare de proiectare. Dezvoltarea desenelor unei vederi generale a produsului. Proiectarea și fabricarea de dispozitive complexe și de aspect. Testarea aspectului. Clarificare pe baza rezultatelor testării eficienței tehnice și economice a produsului. Proiect proiect ( volum total documentație privind proiectul de proiect). Apărarea proiectului de proiect la consiliul științific și tehnic.

Proiectul tehnologic include: controlul tehnologic al CD-ului. Luarea deciziilor finale cu privire la proiectarea tehnologică și precizia de fabricație a produsului și a acestuia părți componente bazat pe final soluții constructive și o înțelegere completă a dispozitivului produsului în conformitate cu principalele sarcini rezolvate în timpul dezvoltării proiectării pentru fabricabilitate.

Documentația de lucru include: controlul tehnologic al documentației de proiectare. Asigurarea fabricabilității proiectului și a preciziei de fabricație a produsului și a componentelor sale.

Fabricarea unui prototip include: finalizarea principalelor teste de proiectare pentru fabricabilitate. Specificarea condițiilor pentru asigurarea cerințelor condiționate de fabricabilitate, inclusiv utilizarea TP standard, reajustarea echipamentelor și echipamente tehnologice în conformitate cu condițiile de producție în serie (în masă) și cu scara planificată de lansare a produsului.

Fabricarea seriilor de instalare include: adaptarea designului produsului pentru a îndeplini cerințele producție în serie luând în considerare utilizarea celor mai productive TP, mijloace de echipare tehnologică, la fabricarea principalelor componente.

Producția unui lot pilot include: dezvoltarea finală a produsului și procesul tehnologic în timpul producției lotului de control.

6.2 Organizarea procesului de asamblare a dispozitivului la întreprindere

Dispozitivul prezentat în acest proiect de teză (un dispozitiv pentru instruirea automată a bateriilor de stocare nichel-cadmiu) este un dispozitiv pentru restabilirea capacității bateriilor de stocare nichel-cadmiu. Prin urmare, un astfel de dispozitiv poate fi util aproape tuturor celor care au astfel de baterii. Cererea pentru un astfel de produs va fi medie, deoarece bateriile de nichel-cadmiu sunt înlocuite treptat de la utilizarea pe scară largă de bateriile litiu-ion și litiu-polimer și sunt concentrate în mod restrâns, ceea ce înseamnă că producția care îl va vinde va fi în serie.

Următorii lucrători vor fi implicați în producție:

Controler departament control calitate;

Instalator;

Colector;

Programator;

Picker.

Procesul de asamblare al dispozitivului se desfășoară în mai multe etape, deoarece include diverse tipuri de operații. Compania nu este implicată în fabricarea de piese individuale, prin urmare, la început, sunt achiziționate piese standard și se plasează o comandă pentru fabricarea unor piese precum o placă cu circuite imprimate, precum și cutii de plastic turnate la o fabrică de producție a materialelor plastice .

În primul rând, plăcile de circuit imprimat și carcasele din fabricile de fabricație sunt supuse unei inspecții vizuale de intrare. Apoi controlerul este programat și placa de circuit imprimat este instalată. După ce placa a fost spălată și uscată, acestea trec la controlul interoperational, unde verifică conformitatea cu documentația de proiectare, calitatea lipirii, absența plăcii pe tablă și a elementelor după o baie cu ultrasunete.

La final, produsul este supus inspecției finale, care include inspecția vizuală și testarea funcționării fiecărei unități.

7. Partea economică

7.1 Analiza industriei

În prezent, nu există aproape nicio dezvoltare în domeniul recondiționării bateriilor nichel-cadmiu. Anterior, au fost lansate dispozitive care vă permit să restaurați bateriile în modul manual, doar în modul automat, iar dispozitivele - „combină”, permițându-vă să efectuați o varietate de acțiuni cu bateria, cum ar fi încărcarea, descărcarea, efectuarea mai multor încărcări- cicluri de descărcare, cu toate acestea, nu a fost dezvoltat un dispozitiv care să poată efectua, cu ajutorul unui microcontroler, atât cicluri de descărcare, cât și cicluri de încărcare, precum și să efectueze mai multe cicluri de încărcare-descărcare până când se restabilește capacitatea bateriei nichel-cadmiu.

Consumatorii potențiali ai acestui produs sunt departamentele de service care întrețin bateriile nichel-cadmiu, companiile de construcții care au o flotă mare de șurubelnițe, burghie de sine stătătoare și alte dispozitive alimentate cu baterii nichel-cadmiu, precum și spitalele care utilizează dispozitive pentru înregistrarea semne ale pacienților, care alimentează, de asemenea, cu baterii nichel-cadmiu.

7.2 Esența proiectului în curs de dezvoltare

Dispozitivul dezvoltat în cadrul acestui proiect de teză este destinat formării (restaurării capacității) a bateriilor de stocare nichel-cadmiu. Antrenamentul poate fi efectuat atât în \u200b\u200bmodul automat, cât și în modul manual.

În modul automat, microcontrolerul monitorizează tensiunea bateriei și controlează el însuși ciclurile de descărcare și încărcare în conformitate cu programul scris în acesta. Numărul de cicluri de descărcare-încărcare este determinat nu de utilizator, ci de programul de microcontroler și depinde de cât a recuperat bateria și de dacă este posibilă o recuperare suplimentară.

În modul manual, utilizatorul selectează el însuși ciclurile de descărcare sau încărcare apăsând butoanele corespunzătoare. Utilizatorul poate monitoriza tensiunea bateriei folosind un indicator cu șapte segmente, la care este afișat de la microcontroler.

Dispozitivul ar trebui să fie implementat sub forma unei plăci cu circuite imprimate cu un conector de alimentare și conectori pentru conectarea bornelor bateriei. Dispozitivul va fi însoțit de un manual de utilizare.

Dispozitivul va fi alimentat de un generator curent continuu cu tensiune de la 4,5 la 5,5 volți. Este destinat bateriilor cu o tensiune de 3,6 volți.

Acest dispozitiv nu este ceva fundamental inovator, cu toate acestea, combinația dintre posibilitatea antrenării automate a bateriei și cea manuală, precum și utilizarea unui microcontroler în centrul său, nu a fost folosită anterior.

Acest dispozitiv nu are mulți analogi, dar are o serie de avantaje față de toți. Dispozitiv circuit mai bun pe componentele analogice prin faptul că are o funcție de formare automată a bateriei, există protecție împotriva supra-descărcării bateriei, ceea ce poate face bateria inutilizabilă și există, de asemenea, o indicație a tensiunii curente pe baterie și a timpului de la începutul descărcării curente sau ciclu de încărcare.

Deja schema existentă instruirea automată a bateriei nu include un mod manual, necesită utilizatorului să aibă un voltmetru separat și nu are un utilizator simplu de utilizat. Dispozitivul dezvoltat în acest proiect de teză permite, așa cum sa menționat deja, să antreneze bateria atât manual, cât și automat, oferă conținut de informații și este adecvat pentru utilizare de către orice persoană.

Turnigy Fatboy 8 1300W Workstion Charger, un alt analog, are un set mare de funcții, cum ar fi descărcarea bateriei, încărcarea, mai multe cicluri de descărcare-încărcare (numărul de cicluri este determinat de utilizator), dar pierde pentru toți analogii din cost. Acest dispozitiv este extrem de scump (aproximativ 200 USD fără livrarea din străinătate) și nesigur: utilizatorii din recenziile lor observă eșecul rapid al acestui dispozitiv. În plus, acest dispozitiv nu permite formarea complet automată a bateriei.

Dispozitivul proiectat nu este lipsit de perspective de îmbunătățire. De exemplu, este posibil să extindeți gama de baterii deservite în funcție de tensiune, pentru a face unitatea indicatoare și mai informativă. Este posibil să creați o carcasă pentru dispozitiv cu o unitate de control și o unitate indicatoare atașată la acesta.

7.3 Raționarea procesului tehnologic de asamblare și instalare a dispozitivului

T shk \u003d T op * (1 + K / 100), (7)

T op - timpul operațional petrecut cu operațiunea în sine;

K este un coeficient complex care ia în considerare timpul petrecut pe toate categoriile standardizate de costuri ale timpului de lucru.

T op este preluat din standardele de timp, constând din două secțiuni:

Standarde de timp mărite pentru lucrările de asamblare;

Standardele extinse de timp pentru lucrările de instalare.

Pentru producția în serie K \u003d 10,5%

Timpul necesar pentru asamblarea și instalarea dispozitivului este prezentat în Tabelul 4.

Tabelul 4 - Timpul petrecut la asamblarea și instalarea dispozitivului

Graficul Gantt este prezentat în Figura 6.

Figura 6 - Diagrama Gantt

7.4 Elaborarea unei planificări și a unei hărți operaționale a procesului tehnologic de asamblare și instalare a dispozitivului

Rata pieselor pentru operații este determinată de formula (8)

R sd. i \u003d (C h. i * T shk. i) / 60, frecați. (8)

unde C h. i - tariful orar (pe categorii de muncă)

De la h. I pentru categoria a 5-a \u003d 70 de ruble.

Planul operațional pentru asamblare este prezentat în Tabelul 5.

Tabelul 5 - Harta operațională planificată de asamblare și instalare a dispozitivului

7.5 Elaborarea unei estimări a costurilor planificate a produsului și stabilirea prețului său de vânzare cu amănuntul

La întocmirea unei estimări a costurilor planificate, trei elemente principale sunt selectate în total:

M - costuri materiale;

RFP - salariu lucrători principali;

H - costuri generale.

Costul materialelor de bază și salariile lucrătorilor de bază sunt costuri directe. Costurile generale se referă la costurile indirecte și includ: etajul magazinului, uzina generală, neproducția etc.

Costurile materiale sunt determinate de două componente:

Materii prime și materiale de bază;

Componente achiziționate și semifabricate.

Lista principalelor materiale (auxiliare) și calcularea costului acestora sunt prezentate în Tabelul 6.

Tabelul 6 - Lista principalelor materiale (auxiliare) pentru produs și calcularea costului acestora

Calculul costului pieselor componente și al semifabricatelor este prezentat în tabelul 7.

Tabelul 7 - Calculul costului pieselor componente și al semifabricatelor

Planificarea costului prețului cu amănuntul al produsului este prezentată în tabelul 8.

Tabelul 8 - Planificarea costului prețului cu amănuntul al produsului

Astfel, prețul cu amănuntul al produsului este de 510 ruble 24 copeici.

7.6 Calculul indicatorilor economici și planificați ai site-ului

Profitul este un indicator economic generalizator care caracterizează rezultatele finale ale unei întreprinderi (unități). Din profit se formează un fond de rezervă și se fac deduceri la fondul de dezvoltare, în detrimentul căruia se iau măsuri pentru extinderea și reechiparea producției.

În acest proiect de diplomă, se va calcula doar profitul planificat, deoarece pentru a calcula profitul net, trebuie luate în considerare toate impozitele, inclusiv asupra proprietăților care nu sunt descrise aici.

Rezultând din faptul că producția unui dispozitiv pentru formarea automată a bateriilor de stocare nichel-cadmiu este la scară largă, numărul articolelor fabricate poate fi luat în mod convențional egal cu 5000 buc.

Calculul profitului este prezentat în tabelul 9

Tabelul 9 - Calculul profitului

Calculul valorii impozitelor este prezentat în tabelul 10.

Tabelul 10 - Calculul valorii impozitelor

Profitul net este de 87.321 RUB.

În acest caz, profitul net ar trebui distribuit după cum urmează:

Fondului de asigurare (20% din profitul net) - 17.464,2 ruble.

Extinderea producției (10% din profitul net) - 8732,1 ruble.

Câștigurile reportate - 61.124,7 RUB

Câștigurile reportate sunt luate în considerare la calcularea perioadei de recuperare a investițiilor de capital (curent).

Curent \u003d Câștiguri / investiții reținute

Curent \u003d 5 ani

8. Asigurarea siguranței și a condițiilor sanitare și igienice de lucru

Scopul acestei secțiuni este de a analiza condițiile de lucru și siguranța la locul de muncă al utilizatorului. Atunci când proiectați siguranța la locul de muncă cu un computer personal, este necesar nu numai să realizați acest lucru calitate superioară și fiabilitatea asistenței tehnice, dar și pentru a crea parametri de mediu confortabili pentru utilizatori.

Iată valorile normalizate și rezultatele analizei pentru următorii parametri:

Microclimat

Substanțe nocive și schimb de aer

Soc electric

În sala analizată, se lucrează la dezvoltarea de proiecte și algoritmi produse software (PP).

8.1 Calculul și analiza parametrilor microclimatului

Schemele de proiectare pentru analiza parametrilor microclimatului sunt prezentate în Figura 7.

Figura 7 - Scheme de proiectare pentru analiza parametrilor microclimatului

Denumiri acceptate:

K - încălzitor de aer

Distribuitor B-air

APĂ DIN - radiator cu apă caldă

CON. - aer condiționat

IPT - o sursă de căldură crescută

Microclimatul unei camere este determinat de temperatură (° C), umiditate relativă (%) și viteza aerului (m / s). Conform GOST 12.1.005-88 „SSBT. Cerințe sanitare și igienice generale pentru aerul din zona de lucru ”, reglementarea parametrilor microclimatului din zona de lucru se realizează în funcție de perioada anului, de categoria de muncă din punct de vedere al consumului de energie și de prezența surse de căldură din cameră.

În timpul sezonului rece temperatura optimă vă permite să întrețineți un sistem de încălzire centrală.

Microclimatul este evaluat printr-o combinație de patru factori:

Temperatura aerului;

Viteza aerului;

Umiditate relativă;

Temperatura de radiație a incintelor radiante.

Umiditatea relativă a aerului W (%) este determinată de dependență (9)

unde A - umiditatea absolută a aerului, adică cantitatea de vapori de apă (g) conținută într-un kg de aer;

F este umiditatea maximă, adică cantitatea de vapori de apă (g) care poate fi conținută într-un kg de aer la o anumită temperatură și presiune. Pe măsură ce temperatura crește, F crește.

8.2 Calculul parametrilor sistemelor de încălzire a aerului și a apei pentru sezonul rece

Îmbunătățirea microclimatului se realizează prin utilizarea de materiale termoizolante, o scădere a conductivității termice a deschiderilor ferestrelor, ceea ce face posibilă reducerea fluxurilor de căldură în cameră în timpul perioadei calde și a pierderilor de căldură în timpul sezonului rece.

Pentru a îmbunătăți condițiile de locuit, sunt instalate sisteme de încălzire, ventilație și aer condiționat.

Sistemele de încălzire după tipul de purtător de căldură sunt împărțite în abur, apă, aer, electric și combustibil. Încălzirea compensează pierderea de căldură Q p (kJ / h), care este alcătuită din căldura care iese prin garduri și geamurile limită Q a incintei. (kJ / h) și căldura necesară pentru încălzirea aerului rece Q xv. (kJ / h) intrarea în cameră:

unde F lim. - zona de împrejmuire sau vitrare, m 2;

A ogru. - coeficient de transfer termic, kJ / (m 2 * deg.);

L este cantitatea de aer exterior admis, m 3 / h;

s - capacitatea termică specifică a aerului exterior, kJ / (kg * deg);

с - densitatea aerului, kg / m 3;

t int. -t pl. - temperatura aerului interior și exterior, deg.

În multe cazuri, pierderile de căldură sunt deschiderile ferestrelor premise. Dacă transferul de căldură prin pereții camerei este semnificativ, atunci se determină cantitatea de pierderi de căldură.

Acest proiect se ocupă cu pierderea de căldură prin deschiderile ferestrelor. Aerul rece poate pătrunde în cameră din sistemul de ventilație, din ventilație și prin infiltrare prin fante și deschideri, în special în vânt viteza mare... Pentru încălzirea acestui aer sunt necesare costuri suplimentare de căldură, care în calcule sunt uneori luate ca (15-20)% din pierderea totală de căldură. Sistemul de încălzire trebuie să aibă o capacitate de încălzire nu mai mică decât pierderea totală de căldură.

Documente similare

Circuite funcționale și electrice, algoritmul dispozitivului de adunare cu acumularea sumei. Selectarea seriei IC. Explicații pentru schema electrică de bază și funcțională. Diagramele de sincronizare. Dezvoltarea și calculul plăcilor cu circuite imprimate, schemelor de instalare.

termen de hârtie adăugat 06/08/2008


Alegerea formatului de date. Dezvoltarea unui algoritm și a unui grafic al macro-operațiunilor. Dezvoltarea unui circuit electric funcțional și caracteristicile acestuia. Alegerea bazei elementului. Dezvoltarea unui concept. Implementarea microprocesorului dispozitivului în limbajul de asamblare.

hârtie pe termen adăugată la 05/04/2014


Analiza datelor inițiale. Alegerea bazei elementului și metoda de instalare. Calculul proiectării plăcii cu circuite imprimate. Crearea unei biblioteci de componente. Formarea unei diagrame electrice cu un protocol de eroare. Construiți, urmăriți, urmăriți fișierul de raport.

hârtie de termen, adăugată 19.09.2010


Principiul de funcționare al termometrelor electrice, beneficiile utilizării. Schema bloc a dispozitivului, alegerea bazei elementului, mijloace de indicare. Selectarea unui microcontroler, dezvoltarea unei diagrame funcționale a dispozitivului. Schema bloc a algoritmului de funcționare a termometrului.

hârtie de termen, adăugată 23/05/2012


Analiza caracteristicilor dispozitivului și cerinte tehnice; schema circuitului electric. Selectarea bazei elementului cu proiectarea schițelor pentru instalarea elementelor articulate. Dezvoltarea unei schițe de aspect a dispozitivului. Calculul criteriului pentru dispunerea circuitului.

test, adăugat 24.02.2014


Specificații, descrierea proiectării și principiului de funcționare (conform principiului electric). Alegerea bazei elementului. Calculul plăcii cu circuite imprimate, justificarea aspectului și rutei sale. Tehnologia de asamblare și instalare a dispozitivului. Calculul fiabilității.

hârtie la termen, adăugată la 06/07/2010


Specificații funcționale, descrierea obiectului, structura sistemului și resursele microcontrolerului. Asamblarea, programarea microcontrolerului și dezvoltarea algoritmului de funcționare a dispozitivului, descrierea alegerii bazei elementului și funcționarea schemei de circuit.

hârtie la termen, adăugată la 01/02/2010


Descrierea diagramei funcționale dispozitiv digital să implementeze micro-operațiuni. Alegerea unei baze de elemente pentru construirea unei diagrame a unui dispozitiv digital. Dezvoltarea și descrierea unui algoritm pentru multiplicare, adunare, operație logică.

hârtie pe termen adăugată la 28.05.2013


Specificații funcționale și schema bloc a unui ceas-termometru-voltmetru electronic pentru mașină. Dezvoltarea unui algoritm de operare și a unei diagrame de circuit. Obținerea firmware-ului programului pentru memoria microcontrolerului ca urmare a asamblării.

termen de hârtie, adăugat 26.12.2009


Dezvoltarea unui sistem pentru citirea datelor de la cinci senzori de patru biți. Proiectarea unei diagrame bloc a unui microcontroler, a unei diagrame electrice, a unei diagrame bloc de lucru software dispozitive. Dezvoltarea algoritmului principal al programului.

Ca rezultat abuz baterii auto, plăcile lor pot fi sulfatate și se descompun.
O metodă cunoscută pentru restabilirea unor astfel de baterii atunci când se încarcă cu un curent „asimetric”. În acest caz, raportul curentului de încărcare și descărcare este selectat 10: 1 (modul optim). Acest mod permite nu numai recuperarea bateriilor sulfatate, ci și efectuarea tratamentului preventiv al celor care pot fi reparate.

În fig. 1 arată una simplă, calculată pe baza metodei de mai sus. Circuitul furnizează un curent de încărcare pulsat de până la 10 A (utilizat pentru încărcarea de impuls). Pentru a restabili și a antrena bateriile, este mai bine să setați un curent de încărcare a impulsurilor de 5 A. În acest caz, curentul de descărcare va fi de 0,5 A. Curentul de descărcare este determinat de valoarea rezistorului R4.

Figura: unu Schema electrică încărcător.

Circuitul este conceput astfel încât bateria să fie încărcată de impulsuri de curent pe o jumătate a perioadei de tensiune de rețea, când tensiunea la ieșirea circuitului depășește tensiunea de pe baterie. În timpul celui de-al doilea semiciclu, diodele VD1, VD2 sunt închise și bateria este descărcată prin rezistența la sarcină R4.

Valoarea curentului de încărcare este setată de regulatorul R2 în funcție de ampermetru. Având în vedere că atunci când bateria este încărcată, o parte din curent curge și prin rezistorul R4 (10%), atunci citirile ampermetrului PA1 ar trebui să corespundă cu 1,8 A (pentru un curent de încărcare pulsat de 5 A), deoarece ampermetrul arată valoarea medie a curentului pe o perioadă de timp și taxa produsă în jumătate din perioadă.

Circuitul asigură protecția bateriei împotriva descărcărilor necontrolate în cazul unei defecțiuni accidentale a tensiunii de rețea. În acest caz, releul K1 cu contactele sale va deschide circuitul de conectare a bateriei. Releul K1 este utilizat de tip RPU-0 cu o tensiune de funcționare a înfășurării de 24 V sau la o tensiune mai mică, dar în același timp un rezistor de limitare este conectat în serie cu înfășurarea.

Pentru dispozitiv, puteți utiliza un transformator cu o putere de cel puțin 150 W cu o tensiune în înfășurarea secundară de 22 ... 25 V.

Dispozitivul de măsurare PA1 este potrivit cu o scală de 0 ... 5 A (0 ... 3 A), de exemplu M42100. Tranzistorul VT1 este instalat pe un radiator cu o suprafață de cel puțin 200 de metri pătrați. cm, așa cum este convenabil să folosiți carcasa metalică a designului încărcătorului.

Circuitul folosește un tranzistor cu coeficient mare câștig (1000 ... 18000), care poate fi înlocuit cu KT825 atunci când polaritatea diodelor și a diodelor zener este modificată, deoarece are o conductivitate diferită. Ultima literă din denumirea tranzistorului poate fi oricare.

Figura: 2 Schema de conectare a dispozitivului de pornire.

Pentru a proteja circuitul de scurtcircuite accidentale, siguranța FU2 este instalată la ieșire.

Rezistoarele utilizate sunt R1 de tip C2-23, R2 - PPBE-15, R3 - C5-16MB, R4 - PEV-15, R2 poate fi de la 3,3 la 15 kΩ. Dioda Zener VD3 este potrivită pentru oricine, cu o tensiune de stabilizare de la 7,5 la 12 V.

Circuitele date de pornire (Fig. 2) și încărcătoare (Fig. 1) pot fi ușor combinate (nu este necesar să se izoleze corpul tranzistorului VT1 de corpul structurii), pentru care este suficient să se înfășoare o altă înfășurare pe transformatorul de pornire aproximativ 25 ... 30 rotește firul PEV-2 cu un diametru de 1,8 ... 2,0 mm.

Conţinut:

Recuperarea bateriei de bază și metode de antrenament

Recuperarea bateriilor prin metoda de încărcare pe termen lung cu curenți mici

Această metodă este utilizată cu succes pentru sulfatarea mică și nu veche a plăcilor bateriei. Bateria este conectată pentru încărcare cu un curent de valoare normală (10% din capacitatea totală a bateriei). Încărcarea se efectuează până la începutul formării gazelor. Apoi se face o pauză timp de 20 de minute. În a doua etapă, bateria este încărcată, reducând valoarea curentă la 1% din capacitate. Apoi ia o pauză timp de 20 de minute. Ciclurile de încărcare se repetă de mai multe ori

Recuperarea bateriilor prin metoda descărcărilor profunde cu curenți mici

Pentru a restabili o baterie cu semne de sulfatare veche, metoda de încărcare a bateriei este utilizată la reîncărcarea cu curenți de magnitudine normală urmată de o descărcare profundă lungă cu valori de curent reduse. Prin efectuarea mai multor cicluri de descărcare puternică cu curenți mici și încărcare normală, bateria poate fi restaurată cu succes.

Recuperarea bateriilor prin metoda de încărcare cu curenți ciclici

Bateria este condusă, se măsoară rezistența internă a bateriei. Dacă rezistența reală depășește valoarea setată din fabrică, bateria este încărcată cu un curent redus, atunci se face o pauză timp de 5 minute și bateria este descărcată. Faceți din nou o pauză și repetați ciclurile „încărcare - rupere - descărcare - rupere” de multe ori.

Recuperarea bateriilor cu curenți de impuls

Esența metodei constă în furnizarea unui curent pulsat pentru încărcarea bateriei. Amplitudinea valorii curente în impulsuri este de 5 ori mai mare decât valorile obișnuite. Valorile maxime ale amplitudinii pentru o perioadă scurtă de timp pot atinge 50 Amperi. În acest caz, durata impulsului este scurtă - câteva microsecunde. Cu acest mod de încărcare, cristalele de sulfat de plumb se topesc și bateria este restabilită

Recuperarea bateriei folosind metoda tensiunii constante

Esența metodei constă în încărcarea bateriei cu un curent de tensiune constantă, în timp ce puterea curentului se schimbă (de obicei scade). În același timp, în prima etapă a procesului de încărcare, puterea actuală este de 150% din capacitatea bateriei și scade treptat la valori mici în timp

- dispozitiv profesional pentru recuperarea și instruirea bateriei

SKAT-UTTV este un dispozitiv automat modern pentru testarea, instruirea, recuperarea, încărcarea și reanimarea bateriilor plumb-acid de diferite tipuri (sigilate și tip deschis). Dispozitivul permite determinarea duratei bateriei în viitor, încărcarea acesteia, restaurarea unei baterii cu o capacitate redusă. Dispozitivul are o interfață de utilizator convenabilă, toate modurile de funcționare și parametrii de încărcare și descărcare sunt afișați pe un afișaj digital

Posibilitățile dispozitivului pentru recuperarea și instruirea bateriilor

• Dispozitivul determină capacitatea reziduală a bateriei prin metoda de descărcare a comenzii, încărcare normală baterii, încărcare accelerată a bateriei, restaurarea bateriilor cu sulfarea plăcilor, antrenarea bateriilor prin alternarea ciclurilor de încărcare și descărcare, încărcarea forțată a unei baterii foarte descărcate.
• Dispozitivul are protecție eficientă scurtcircuit în circuit, protecție electronică de la conexiunea eronată la bornele bateriei, protecție fiabilă împotriva procesului de supraîncălzire a elementelor dispozitivului, indicarea clară a luminii modurilor de funcționare a dispozitivului, ieșirea parametrilor bateriei și a modurilor de funcționare ale dispozitivului.

Metode de recuperare și instruire pentru bateriile dispozitivelor SKAT-UTTV

Dispozitivul folosește următoarele metode pentru încărcarea, instruirea și recuperarea bateriilor:

• încărcare de curent continuu de 10% din capacitatea bateriei până la atingerea pragului de tensiune;
• încărcare de curent continuu de 5% din capacitatea bateriei până la atingerea pragului de tensiune;
• încărcare constantă de tensiune cu selecție automată valorile actuale;
• Încărcare DC de 20% din capacitatea bateriei până la atingerea pragului de tensiune;
• încărcarea cu tensiune constantă până la atingerea pragului pentru valoarea capacității bateriei;
• încărca curent asimetric impulsuri alternante încărcare optimă, selectat automat până la atingerea pragului pentru valoarea tensiunii bateriei, descărcați cu un curent continuu de o valoare mică de la 5% din capacitatea bateriei până la atingerea pragului minim de tensiune.

În procesul de încărcare, exercițiu și restaurare a bateriei, dispozitivul selectează automat programe pentru utilizarea tuturor metodelor pe diferite cicluri.
Este posibil să programați programe personalizate pentru încărcarea, antrenarea și restaurarea bateriilor prin setarea următorilor parametri ai modurilor de funcționare: alegerea metodei, numărul ciclurilor de funcționare, valorile parametrilor electrici, valorile limitelor de răspuns.

Dispozitivul este conceput pentru recuperarea profesională a bateriei tipuri diferite, inclusiv baterii auto și baterii pentru surse sursă de alimentare neîntreruptibilă... Utilizarea dispozitivului face posibilă creșterea semnificativă a duratei de viață a bateriilor din diferite dispozitive.

Dispozitivul descris este destinat întreținerii bateriilor de stocare a acidului cu o tensiune nominală de 12 V și o capacitate de 40 până la 100 A * h. Principalul<заболевание> astfel de baterii - sulfare, provocând o creștere a rezistenței interne și o scădere a capacității bateriei. Una dintre cele mai cunoscute metode de combatere a sulfatării este descărcarea periodică (de 1-2 ori pe an) a bateriei cu un curent redus (nu mai mult de 0,05 din capacitatea sa) și apoi încărcarea cu același curent.

Mai puțin cunoscută este metoda desulfatării, care prevede încărcarea bateriei în cicluri: 6 ... 8 ore de încărcare cu un curent de 0,04 ... 0,06 din valoarea capacității cu o pauză de cel puțin 8 ore. potențialul electrodului la suprafață și în adâncimea masei active a plăcilor bateriei se egalizează, un electrolit mai dens din porii plăcilor difuzează în spațiul interelectrodului, în timp ce tensiunea bateriei scade, iar densitatea electrolitului crește.

Figura: 1. Diagrama dispozitivului pentru antrenarea automată a bateriilor

În dispozitivul propus, se utilizează o metodă pseudo-combinată, în care este descărcată la o tensiune pe fiecare baterie de 1,7 ... 1,8 V și apoi încărcarea ulterioară în cicluri. Criteriul utilizat în controlul procesului de încărcare este tensiunea pe bateria de stocare, legată funcțional de starea sa de încărcare. Încărcarea în fiecare ciclu se termină când tensiunea la bornele bateriei ajunge la 14,8 ... 15 V și se reia când scade la 12,8 ... 13 V. Această metodă de încărcare este descrisă în articol.

Dispozitivul pentru antrenarea automată a bateriilor (PATA) descarcă bateria la o tensiune de 10,5 ... 10,8 V, trece automat în modul de încărcare și o desfășoară în cicluri conform indicațiilor de mai sus. Dispozitivul funcționează în trei moduri. În primul mod (<Щ>) sunt posibile două opțiuni: fie încărcare în cicluri, fie descărcare la o tensiune de 10,5 ... 10,8 V, și apoi încărcare în cicluri. În modul următor ( ) există o tranziție multiplă de la încărcare la descărcare atunci când tensiunea la bornele bateriei de stocare ajunge la 14,8 ... 15 V și de la descărcare la încărcare când tensiunea la borne este de 10,5 ... 10,8 V. Al treilea mod (<НЗ>) corespunde funcționării unui încărcător convențional fără automatizare.

Bateria este descărcată cu un curent de 2 ... 1,7 A și se încarcă cu un curent de 2 sau 5 A (în primul caz variază de la 2 la 1,5 A, în al doilea - de la 5,8 la 4,5 A) .

Dispozitivul este alimentat de la o rețea de curent alternativ de 220 V și consumă nu mai mult de 25 W în absența încărcării și nu mai mult de 180 W la maximum curent de încărcare.

Diagrama schematică a dispozitivului este prezentată în Fig. 1. Transformatorul descendent T1 asigură o tensiune alternativă de aproximativ 19 V pe înfășurarea secundară. Folosind diodele VD1 - VD4, se obține o tensiune pulsatorie cu o amplitudine de aproximativ 27 V, iar după dioda VD5, o tensiune constantă de aproximativ 26 V se formează pe condensatorul C1, care este necesar pentru alimentarea unității de automatizare. O tensiune pulsatorie este aplicată anodului VS1 SCR. Dacă tensiunea corespunzătoare este aplicată electrodului de comandă al SCR, SCR se va deschide și va trece curentul pentru a încărca bateria prin lămpile HL2 - HL6 și comutatorul SA3. Curentul de încărcare este limitat de lămpile incandescente HL6 (in<2А>) sau HL4 - HL6 (în<5А>). Bateria este descărcată prin tranzistorul VT13 și rezistoarele R25, R26.

Tranzistorul SCR și VT13 sunt controlate de unitatea de automatizare. Conține o sursă de tensiune de referință (rezistor R15, diode VD9, VD10), un comutator de prag de descărcare (tranzistoare VT7, VT8, rezistențe R17 - R20), un amplificator de semnal de curent de descărcare (tranzistoare VT10 - VT12), un comutator de încărcare de prag ( tranzistoarele VT3 - VT6 cu rezistențele corespunzătoare, inclusiv R13, R16), amplificatorul semnalului de curent de încărcare (tranzistoarele VT1, VT2) și elementele de interzicere a semnalului de încărcare (dioda VD7, tranzistorul VT9). Să luăm în considerare activitatea acestor cascade.

Comutatorul de prag de descărcare este conectat la bornele de ieșire ale dispozitivului XTZ, XT4, destinat conectării bateriei de stocare. Tensiunea disponibilă pe acestea este atât tensiunea de alimentare, cât și tensiunea controlată a comutatorului.

Amatorii de radio cunosc un analog al unui trististor, format din doi tranzistori structură diferită... Analogul este capabil semnal extern comutați la starea deschisă și păstrați-l în timp ce cel puțin unul dintre tranzistoare este în saturație. Oprirea are loc atunci când curentul scade la valoarea prag, când ambii tranzistori ies din saturație. Comutatorul de prag se face cu conexiuni similare, dar nu directe, ci prin rezistențe, iar emițătorul unuia dintre tranzistoare este conectat la tensiunea de referință, iar baza este conectată la divizorul de tensiune. Datorită acestui fapt, comutatorul de prag are stabilitatea la temperatură a tensiunii de prag de oprire. Comutatorul este reglat la tensiunea de prag (10,5 ... 10,8 V) cu un rezistor de tuns R19.

Amplificatorul de semnal de curent de descărcare constă dintr-un lanț de tranzistoare cu o structură alternativă. Tranzistoarele funcționează într-un mod cheie. Funcționarea unuia dintre ele (VT11) depinde de prezența unei tensiuni de 26 V. Aceasta se face pentru a opri descărcarea bateriei în cazul unei opriri de urgență a tensiunii de rețea.

Comutatorul de prag de încărcare constă dintr-un amplificator cu tranzistor (VT6), un declanșator Schmitt (VT3, VT4) și un tranzistor cu cheie (VT5). Acesta din urmă este destinat să elimine influența pragului inferior de comutare (rezistorul R13) asupra celui superior (rezistorul R16).

Amplificatorul de curent de încărcare, precum și cel de descărcare, constă dintr-un lanț de tranzistoare de diferite structuri care funcționează într-un mod cheie. În acest caz, curentul colector al tranzistorului VT1 poate circula prin circuitul de bază al tranzistorului VT2 atunci când tranzistorul VT9 este închis (adică nu există descărcare). Dioda VD7 crește fiabilitatea închiderii tranzistorului VT2 la deschiderea tranzistorului VT9 (atunci când bateria se descarcă și curentul prin electrodul de control al SCR nu ar trebui să curgă).

Dioda VD8 protejează electrodul de control SCR de curent invers, care ar putea fi atunci când rețeaua este oprită și bateria este conectată.

Lanțul C2, R29, VD11 este necesar pentru încărcarea unei baterii descărcate profund sau sulfatate, atunci când la bornele sale poate apărea o tensiune de ondulare. Datorită diodei VD11, o tensiune netezită se găsește pe condensatorul C2. Fără acest lanț, creșterile de tensiune ar putea elimina prematur comutatorul de prag din modul de încărcare.

Condensatorul SZ joacă rolul unui fel de baterie și este utilizat pentru a monitoriza starea de sănătate a dispozitivului. Gravidă<Контроль>, comutatorul SA3, poate fi încărcat numai prin dioda VD12 și rezistorul R34 și descărcat prin unitatea de automatizare. Deoarece în moduri<1Ц> și procesele de încărcare și descărcare au loc cu o perioadă de repetare de aproximativ 1 s, pe voltmetrul PU1, se observă oscilații ale săgeții, reflectând tensiunile pragurilor de comutare și controlabilitatea tuturor circuitelor de încărcare și a comutatorului de prag.

Clemele ХТ1 și ХТ2 cu o tensiune de 12,6 V sunt proiectate pentru a conecta un vulcanizator, o lampă de iluminare din spate, un fier de lipit de dimensiuni mici și alte sarcini cu o putere de până la 100 W.

Să luăm în considerare mai detaliat funcționarea dispozitivului în diferite moduri atunci când comutatorul SA3 este setat pe poziție<Контроль> (bateria nu este conectată).

În modul<1Ц> după ce tensiunea de rețea este aplicată unității, tensiunea condensatorului C3 nu crește, deoarece nu există curent de bază al tranzistorului VT1. Pentru a furniza condițiile inițiale de funcționare, comutatorul SA1 setează scurt modul<НЗ> și reveniți la poziție<1Ц>... După aceea, comutatorul de prag începe să funcționeze, interzicând încărcarea atunci când tensiunea de pe condensator crește peste valoarea maximă setată (14,8 ... 15 V) și permițându-i dacă scade sub valoarea minimă setată (12D ... 13V).

Când comutați comutatorul SA1 în modul<МЦ> tensiunea este aplicată colectorului tranzistorului VT8 prin dioda VD6, iar comutatorul de prag este declanșat, permițând descărcarea. Când acest tranzistor deschis VT9 interzice încărcarea, iar condensatorul C3 este descărcat prin unitatea de automatizare la o tensiune de 10,5 ... 10,8 V.

După răsturnarea comutatorului de prag, tranzistorul VT9 se închide, curentul colector al tranzistorului VT1 curge prin dioda VD7 și circuitul de bază al tranzistorului VT2. Acest tranzistor, și după acesta trinistorul, se deschid. Un curent de încărcare circulă prin condensatorul C3, iar tensiunea din condensator crește la 14,8 ... 15 V.

În timpul acestui control, elementele de descărcare rămân netestate, deoarece defecte precum un circuit deschis în circuitele tranzistoarelor VT11 - VT13 nu vor afecta în niciun fel citirile voltmetrului PU1. Pentru a controla funcționarea acestor elemente, comutatorul SA3 este setat pe poziție<Работа> - apoi în modul condensatorul C3 va fi descărcat în principal prin tranzistorul VT13. Ca urmare, lampa HL7 va începe să clipească<Разрядка>, indicând starea circuitelor de descărcare.

Dispozitivul funcționează în același mod cu o baterie conectată. În modul<1Ц> încărcarea începe imediat în cicluri (ceea ce înseamnă că tensiunea bateriei nu depășește tensiunea prag 12,8 ... 13 V). Lampa HL2 este aprinsă la un curent de încărcare de 2 A sau HL3 la un curent de 5 A. Prin apăsarea butonului de comandă SB1<Разрядка> tensiunea este aplicată la intrarea de declanșare a comutatorului de prag, în urma căreia este activată. Descărcarea este indicată de lampa HL7.

În modul când bateria este conectată, munca poate începe atât de la încărcare, cât și de la descărcare - în funcție de modul în care se afla comutatorul de prag în momentul pornirii. Dacă doriți să setați un mod specific, comutatorul SA1 este setat mai întâi pe poziție<1Ц>, și după aceea - să poziționezi<МЦ>.

În modul de încărcare neautomată (<НЗ>) contactele comutatorului blochează comutatorul de prag, iar SCR este controlat direct de la sursa de curent continuu.

Ce părți sunt utilizate în dispozitiv:

Rezistențele fixe R25, R26 sunt rezistențe înfășurate cu fir de tip PEV-10, restul sunt MLT de putere indicată în diagramă, rezistențele de tundere R13, R16, R19 sunt de tip PPZ sau altele. Pe lângă cele indicate în diagramă, tranzistoarele VT1, VT6, VT7, VT10 pot fi P307, P307V P309-VT2 - GT403A, GT403V - GT403Yu; VT3, VT4, VT8 VT9, VT11 - MP20, MP20A, MP20B, MP2.1, MP21A - MP21E; VT5, VT12 - KT603A, KT608A, KT608B; VT13 - oricare dintre seria P214 - P217. Diodele VD1 - VD4 pot fi, pe lângă cele indicate în diagramă, D242, D243 D243A D245, D245A, D246, D246A, D247; VD5 - KD202B - KD202S; VD6, VD7 - D223A, D223B, D219A, D220- VD8, VD11, USh2 - D226V - D226D, D206-D211; în locul diodelor zener D808, sunt potrivite D809 - D813, D814A - D814D. Trinistorul poate fi KU202A - KU202N.

Condensatoare C1, SZ - K50-6; C2 - K50-15. Lămpi HL1-HL3, H17-SSh8, HL4-HL6 - lămpi auto pentru tensiune 12 V și putere 50 + 40 W (folosind un filet de 50 W). Comutator Q1 - comutator TV (TP), comutatoare SA2, SA3 - comutator VBT, comutator cu buton SB1 - KM-1, comutator SA1 - tip PKG (ZPZN). Transformator 77 - gata, TN-61-220 / 127-50 (putere nominală 190 W). Voltmetru DC - tip М4200 cu o scară de 30 V.

Proiectarea dispozitivului este prezentată în Fig. 2 și 3. Se bazează pe o bază de dimensiuni 240 × 225 mm din duraluminie cu grosimea de 3 mm. Atașat la bază este panoul frontal, o placă cu circuite cu detaliile unității de automatizare, condensatori C1, C3, un transformator de putere, plăci de montare spate și laterale.

Pe panoul frontal există comenzi și indicatoare, precum și bornele XT1, XT2. Pe placa de circuit din spate, realizată din fibră de sticlă cu o grosime de 3 mm (dimensiunile plăcii 105 × 215 mm), există diode VD1 - VD4 (pe radiatoarele cu aripioare), o diodă VD5, un SCR (pe un radiator cu aripioare), un Tranzistor VT13 (pe un radiator în formă de U), rezistențe R25, R26, lămpi HL4HL6. Rezistoarele Rll, R29, R32 - R34, diodele VD8, VD11, VD12, condensatorul C2, rezistențele trimmer sunt montate pe placa de circuit laterală instalată lângă transformator. -

Pentru a conecta bateria de stocare, un furtun cu două fire groase și marcaje (cu semnele "+" și "-") la capete este adus printr-o gaură din panoul frontal. Partea superioară a unității este acoperită cu o carcasă din tablă de aluminiu.

Un desen al plăcii unității de automatizare este prezentat în Fig. 4. Este atașat la bază folosind două colțuri-suporturi în formă de L.

Pentru a configura dispozitivul, veți avea nevoie de o sursă de curent continuu reglabilă cu o tensiune maximă de 15 V și un curent de sarcină de cel puțin 0,2 A, un voltmetru de control sau o lampă de semnalizare pentru o tensiune de 27 V.

Figura: 4. Placă de circuite imprimate (a) a unității de automatizare și locația pieselor pe aceasta (b)

Înainte de a regla motoarele cu rezistență de tundere, setați la poziția de rezistență maximă, un voltmetru de control sau lumină de avertizare conectați între terminalul 2 al plăcii unității de automatizare și firul comun (terminalul XT4), iar sursa de alimentare este conectată (respectând polaritatea) la bornele de ieșire ale dispozitivului. Comutatorul SA1 este setat în poziția "1C", comutatorul SA3 este setat în poziția "Control". Tensiunea de ieșire a sursei de curent continuu ar trebui să fie de 14,8 ... 15 V.

După ce porniți dispozitivul în rețea, voltmetrul de control ar trebui să aibă o tensiune de aproximativ 26 V. Mutare lină a glisorului de tundere R16, realizează că tensiunea de control scade brusc la zero.

O tensiune de 12,8 ... 13 V este setată pe sursă și glisorul rezistenței R13 este deplasat lin până când apare un salt de tensiune de 26 V pe voltmetrul de control. Apăsați butonul SB1 - tensiunea controlată ar trebui să scadă din nou la zero . După ce ați stabilit o tensiune de 10,5 ... 10,8 V la sursă, mutați glisorul rezistorului R19 până când apare o tensiune de 26 V pe voltmetrul de comandă.

După aceea, trebuie să verificați și, dacă este necesar, să selectați mai precis nivelurile de funcționare ale mașinii atunci când se modifică tensiunea sursei de alimentare.

Setarea pragului superior de 15 V nu determină fierberea electrolitului după încărcare completă baterii, deoarece bateria în acest caz se pornește automat pentru încărcare timp de 8 ... 10 minute și se oprește aproximativ 2 ore. Observațiile au arătat că, atunci când funcționează în acest mod, chiar și timp de câteva luni, nivelul electrolitului din bateriile bateriilor nu scade.
Literatură

• Pentru a ajuta radioamatorul: Colecție. Problema 100 / C80 Comp. B. S. Ivanov. -M.: DOSAAF \\ A.Korobkov

Introducere

În zilele noastre, împreună cu bateriile litiu-ion, bateriile nichel-cadmiu sunt încă utilizate pe scară largă. Aceste baterii sunt mai ieftine decât litiu-ion și își păstrează performanța în toate condițiile meteorologice, în timp ce bateriile litiu-ion ale unor producători își pierd performanța la temperaturi de îngheț.

Bateriile nichel-cadmiu sunt utilizate în mașinile electrice (ca vehicule de tracțiune), tramvaie și troleibuze (pentru alimentarea circuitelor de control), navele fluviale și maritime. Sunt utilizate pe scară largă în aviație ca baterii de stocare la bord pentru avioane și elicoptere. Folosit ca sursă de alimentare pentru șurubelnițe, șurubelnițe și burghie de sine stătătoare.

Dezavantajul bateriilor nichel-cadmiu este așa-numitul „efect de memorie”, care apare atunci când bateria este încărcată fără a o descărca complet. Ca rezultat, capacitatea maximă a bateriei scade în timp și timpul de funcționare a bateriei scade.

În acest proiect de absolvire, va fi dezvoltat un dispozitiv pentru instruirea automată a bateriilor. Antrenamentul bateriei este esențial pentru a menține bateria în stare bună de funcționare și pentru a afișa corect încărcarea reală a bateriei. Acest proces constă în efectuarea unui ciclu de descărcare-încărcare.

Bateria este conectată printr-un rezistor la masă și se descarcă complet. Apoi, bateria este conectată la circuitul de alimentare și încărcată până când atinge o valoare de tensiune care nu se schimbă mult timp în timpul unui ciclu de încărcare. Dacă valoarea tensiunii maxime nu este suficient de mare, ciclul de descărcare-încărcare se repetă.

Dispozitivul dezvoltat ca parte a acestui proiect de teză poate fi utilizat de furnizorii de servicii de baterii, companiile de construcții care au un număr mare de șurubelnițe și burghie autonome, spitale care utilizează dispozitive pentru înregistrarea semnelor vitale ale pacientului, purtate în mod constant de pacient.

Revizuirea analogilor și analiza acestora

Producătorii moderni de electronice produc dispozitive similare, dar de obicei sunt construite exclusiv pe elemente analogice și nu au flexibilitatea pe care o are un dispozitiv construit pe un microcontroler.

a) Circuitul amator al unui dispozitiv analogic pentru antrenamentul manual al bateriei.

Diagrama este prezentată în Figura 1.

Figura 1 - Circuitul amator al unui dispozitiv analog pentru antrenarea manuală a bateriei

Principiul de funcționare al acestui dispozitiv este de a comuta manual bateria în modurile de descărcare și încărcare.

Avantajul acestei scheme este simplitatea sa incontestabilă și costul redus. Dezavantajul este controlul manual și lipsa de protecție împotriva supraîncărcării bateriei. Utilizatorul trebuie să monitorizeze el însuși tensiunea bateriei și să o comute de la descărcare la încărcare la timp. Este logic să creați un astfel de dispozitiv pentru antrenarea uneia sau a două baterii, deoarece procesul de antrenament durează foarte mult și necesită o monitorizare constantă.

b) Dispozitiv pentru antrenamentul automat al bateriei.

Diagrama acestui dispozitiv este prezentată în Figura 2.

Figura 2 - Schema electrică a dispozitivului automat de antrenament a bateriei

Acest dispozitiv vă permite să vă antrenați bateriile numai în modul automat.

Utilizatorul setează manual tensiunea minimă de încărcare și tensiunea de descărcare a bateriei. Pentru aceasta, un voltmetru este conectat la prizele XS1 și valoarea minimă a tensiunii de descărcare este setată cu un rezistor variabil R10. Apoi voltmetrul este conectat la prizele XS2 și rezistența variabilă R8 este setată la valoarea minimă a tensiunii de încărcare.

Avantajele acestui circuit includ o oarecare flexibilitate în comparație cu circuitul anterior, dezavantajele sunt absența oricărui afișaj care afișează tensiunea curentă pe baterie și necesitatea ca utilizatorul să aibă un voltmetru separat pentru programarea dispozitivului.

c) Încărcător Turnigy Fatboy 8 1300W Workstion

Acest dispozitiv, fabricat de compania din Singapore LEO Energy Pte Ltd., Revolectrix, se deosebește de circuitele amatorilor. Dezvoltatorul nu publică o diagramă a structurii interne a dispozitivului și nu explică principiul funcționării sale.

Aspectul acestui dispozitiv este prezentat în Figura 3.

Figura 3 - Aspect Turnigy Fatboy 8 1300W Încărcător de stație de lucru

Acest dispozitiv este capabil să încarce și să descarce multe tipuri de baterii: nichel-cadmiu, litiu-ion, litiu-polimer, litiu-mangan, plumb cu o tensiune de 6, 12 și 24V. De asemenea, are funcția de a efectua mai multe cicluri de încărcare-descărcare a bateriei, care, totuși, servește doar ca o aparență de antrenare a bateriei: dispozitivul produce doar câte cicluri atribuie utilizatorului, nu urmărește dacă bateria are și-a restabilit capacitatea sau nu.

Avantajele acestui dispozitiv sunt următoarele: o gamă largă de tipuri de baterii, ușurință în utilizare, capacitatea de a atribui mai multe cicluri de descărcare-încărcare și disponibilitatea serviciului de garanție.

În plus față de avantaje, acest dispozitiv are și o serie de dezavantaje, inclusiv, cum ar fi:

Fiabilitate redusă. În ciuda faptului că producătorul asigură cumpărătorii contrariului, în recenzii, utilizatorii se plâng de eșecul dispozitivului după o utilizare scurtă;

Lipsa modului de antrenament complet automat al bateriei. După cum s-a menționat mai sus, utilizatorul poate atribui doar numărul de cicluri de încărcare-descărcare, nu există nicio funcție „pentru a efectua cicluri de descărcare-încărcare până când capacitatea bateriei este restabilită”;

Consum ridicat de energie;

Prețul destul de ridicat al dispozitivului, în valoare de 199,95 USD, excluzând prețul plăcii cu conectori de echilibrare, cumpărat separat, și livrarea din străinătate, al cărei cost este, de asemenea, destul de mare datorită greutății dispozitivului, aproximativ două kilograme .

Utilizați un astfel de dispozitiv numai pentru antrenarea nichelului

bateriile de cadmiu sunt impracticabile din punct de vedere economic.

Mai jos este un tabel rezumat al dispozitivului în curs de dezvoltare și al analogilor considerați, care afișează avantajele și dezavantajele tuturor dispozitivelor considerate.

Tabelul 1 - Tabel rezumativ al dispozitivului în curs de dezvoltare și analogii considerați