Построение электропитающей установки с отделенной аккумуляторной батареей в режиме буфера

Рисунок 2.6 - Зависимости падения напряжения в обмотках от мощности трансформатора от различных частот

2.4 Выпрямители переменного напряжения прямоугольной формы

Транзисторные регулируемые преобразователи напряжения создают на выходе переменное напряжение прямоугольной формы (рисунок 2.7), причем относительную длительность паузы между импульсом /Т можно менять в широких пределах. Выпрямитель, работающий от такого преобразователя, имеет ряд особенностей. Главная из них - зависимость постоянного выходного напряжения от относительной длительности импульса. Это обстоятельство объединяет выпрямитель прямоугольного напряжения с регулируемым тиристорным выпрямителем. В тиристорном выпрямителе регулировка выходного напряжения достигается воздействием на вентили, т.е. элементы самого выпрямителя, а в рассматриваемой схеме-воздействием на стоящий перед выпрямителем преобразователь.

В мостовой схеме выпрямителя (рисунок 2.7, а) напряжение между выходными точками моста Uo совпадает по форме с подводимой к выпрямителю с переменной ЭДС U₁ и его ток нарастает в пассивную часть полупериода (интервал КТ-и<t<кТ) дроссель разряжается на конденсатор и нагрузку и его ток спадает (рисунок2.7, в).

Зарядный ток проходит по вторичной обмотке трансформатора, двум диодам VD1 и VD4 или VD2 и VD3, параллельно соединенным, и конденсатору С к нагрузке R. разрядный ток проходит через выходные зажимы (конденсатор и нагрузку), а в выпрямительном мосте делится между двумя параллельными ветвями, каждая из которых состоит из двух параллельно соединенных диодов

VD1, VD3 и VD2, VD4.ЭДС, возникающая в дросселе при спадании до нуля выпрямленного напряжения, открывает все четыре выпрямительных диода, и они начинают работать как разрядные. По вторичной обмотке трансформатора проходит только зарядный ток.

В течение паузы между выпрямленными импульсами дроссель, находясь

под воздействием постоянного напряжения Uo, сохраняющегося на конденсаторе С, стремится перезарядиться. Время разряда конденсатора должна больше интервала между импульсами и, в этом случае ток дросселя будет непрерывным. Индуктивность дросселя должна больше критической.

Рисунок 2.7 - Выпрямительное устройство, работающее от источника переменного прямоугольного напряжения

(2.22)

Если L >> L_кр, то токи в обмотках трансформатора имеют практически прямоугольную форму, а токи диодов - ступенчатую. Для этого случая среднее и действующее значение токов определяется по формулам []:

; ;

; ; (2.23)

; .

Габаритная мощность трансформатора

. (2.24)

3. Электрические схемы источника электропитания АТС

3.1 Выбор структурной схемы источника бесперебойного питания цифровой АТС

Вторичные источники электропитания предприятий связи в настоящее время, как правило, выполняются в виде двух функциональных узлов: сетевого (опорного) блока и функциональных блоков, совмещаемых с электронным оборудованием самих АТС.

Представление о входящих в источник электропитания функциональных звеньях, их роли в процессе преобразования энергии и взаимодействии дает структурная схема рисунок 3.1. Первым элементом этой схемы является первичный источник питания (ПИП). Первичный источник - это устройство, в котором вырабатывается электрическая энергия. Он является преобразователем одного из не электрических видов энергии в электрическую. В качестве первичных источников питания для предприятий связи являются промышленные сети промышленной энергии, а в качестве резервных источников - химические (аккумуляторные батареи) с выходными напряжениями 60 или 48В.

Напряжение на выходе первичного источника во время его работы не остается постоянным. В источниках постоянного тока во время эксплуатации может меняться значение выходного напряжения, а в источниках переменного тока - как амплитуда напряжения, так его форма и частота. Все эти изменения сказываются на работе последующих блоков источника питания, поэтому для получения хороших показателей от всего источника при больших колебаниях напряжения первичного источника часто в схему вводят стабилизатор первичного напряжения (СтПН рисунок 3.1).



Рисунок 3.1 - схема структурная вторичного источника электропитания

Примером подобных стабилизаторов является стабилизаторы переменного напряжения на магнитных усилителях или входные стабилизаторы постоянного напряжения на транзисторах.

В инверторе (ИНВ) осуществляется преобразование постоянного электрического тока в переменный. В схеме рисунок 3.1 подразумевается, что первичный источник является источником постоянного тока, т.е. считается, что система электроснабжения является системой постоянного тока (аккумулятор).

Преобразование постоянного электрического тока в переменный преследует три цели: - применить трансформатор (Т) для гальванической развязки выходных звеньев от первичного источника; - изменить до удобного значения напряжение, подаваемое на последующие звенья; - получить напряжение переменное повышенной частоты для успешной реализации возможности выполнения этого трансформатора с малыми габаритами и массой.

Выпрямитель (выпр), являющийся последующим каскадом рассматриваемой структурной схемы, превышает переменное напряжение, полученное на выходе инвертора и повышенное или пониженное трансформатором, вновь в постоянное.

Выпрямитель не создает на своем выходе идеального постоянного напряжения. Помимо постоянной составляющей на его выходе присутствуют гармоники выпрямленного переменного напряжения, называемые пульсациями. Для уменьшения пульсаций на выходе выпрямителя обычно включается сглаживающий фильтр (Ф).

Между фильтром и нагрузкой в источниках питания часто ставится стабилизатор выходного напряжения (СВН) или тока. Этот стабилизатор служит для поддержания постоянства напряжения на нагрузке или тока в ней при изменениях сопротивления нагрузки, напряжения первичного источника и т.д.

Помимо названных в состав источника питания входит достаточно большое число других элементов и устройств, которые называют вспомогательными (Всп.У). К ним относят специальные схемы и аппараты, служащие для включения, выключения и регулировки режима работы, как всего источника питания, так и его отдельных каскадов, схемы защиты источника от возможных перегрузок и неправильных включений, устройства.

Не каждый источник питания строится по приведенной структурной схеме. В ряде случаев отдельные звенья могут и исключаться. В том случае, когда система электроснабжения работает на переменном токе, первым элементом источника питания может быть выпрямитель. Представленная структурная схема имеет один канал источника питания, обеспечивающий только один из номиналов выходного напряжения. Современные источники являются многоканальными, так обеспечивают электропитание по нескольким каналам с различными номиналами напряжения и тока, их пульсациями и стабильностями.

Ряд функциональных элементов в многоканальных источниках могут быть общими. Разветвление каналов производят как после первичного источника, так и после инвертора, выпрямителя и т.д. Отдельные каналы одного источника питания могут содержать различное число звеньев в зависимости от требований, предъявляемых к стабильности выходного напряжения, пульсациям и т.д.

С целью повышения КПД источника и его конструктивного упрощения стремятся применить такие функциональные элементы, которые позволяют выполнить не одну, а ряд задач. Например, применив регулируемый инвертор и управляя его выходным напряжением так, чтобы на выходе выпрямителя создавалось стабильное напряжение, можно получить заданное качество выходного напряжение источника и без выходного стабилизатора.

С аналогичной целью можно использовать и регулируемый выпрямитель, тогда инвертор можно применять нерегулируемый. Инверторы и выпрямители, входящие в состав преобразователя, обладают малыми габаритами, высокими надежностью и КПД, поэтому их применяют во вторичных источниках, работающих от промышленной сети переменного тока (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 - схема структурная импульсного блока питания (ИБП)

Эти источники включают в себя бестрансформаторный выпрямитель сетевого напряжения (Выпр.1) фильтр (Ф), инвертор (И), выпрямитель выходного напряжения (Выпр.2) и фильтр (Ф2). Преимущество такого построения заключается в том, что трансформатор оказывается включенным в участок сети, колебания в котором создаются инвертором и имеют повышенную частоту (до 100 кГц).

3.2 Схема структурная ЭПУ цифровой АТС

В настоящее время ЭПУ цифровых АТС включают в себя два функциональных устройства: сетевой комбинированный выпрямитель и источник из функциональных звеньев, выполненных совместно с электронной аппаратурой самой АТС. Такое построение позволяет значительно повысить КПД ЭПУ за счет уменьшения потерь в сильноточных и низковольтных соединительных проводах «источник питания - аппаратура АТС». Как комбинированный источник, так источник состоящий из функциональных звеньев, расположенных непосредственно в самой АТС, строятся по схемам показанным на рисунках 3.1 и 3.2. Структурная схема ЭПУ для цифровой АТС показана на рисунке 3.3. Комбинированный выпрямитель имеет три канала с выходными номиналами напряжения 60В или 48В, в зависимости от типа аккумуляторной батареи. Первый и основной канал - рабочий, второй канал - резервный и третий канал - канал заряда аккумуляторной батареи. Основной и резервный каналы могут работать поочередно или параллельно на общую нагрузку. Комбинированный выпрямитель является общей частью ЭПУ с выходным напряжением 60В или 48В. Необходимые номиналы напряжения, для питания электронной аппаратуры на микросхемах, получают от источника из функциональных звеньев самой АТС.

Рисунок 3.3 - Схема структурная базового ИИП

При нормальной работе тиристоры VS1 и VS2 закрыты, потребитель получает энергию от основного комбинированного выпрямителя, стабильность выходного напряжения обеспечивается управляемым инвертором. Инвертор управляется шротно-модулированными имульсами от схемы ШИМ, длительность которых обратно пропорциональна величине выходного напряжения .

Аккумуляторная батарея находится в режиме содержания, получая подзаряд от промышленной сети через зарядный выпрямитель и от нагрузки отключена закрытым тиристором VS2.

Резервный выпрямитель от нагрузки отключен тиристором VS1. С уменьшением напряжения в промышленной сети или неисправности основного выпрямителя-тиристор VS1 включается и подключает резервный выпрямитель к нагрузке.

Аккумуляторная батарея подключается к нагрузке путем включения тиристора VS2 автоматически при отключении электрической сети переменного тока.

3.3 Структурная схема собственного низковольтного ИИП

Низковольтный источник питания, размещается непосредственно на тех же платах, что и электронное оборудование АТС или вне посредственной близости от них. Это позволяет уменьшить потери напряжения в соединительных проводах.

В зависимости от типа микросхем, на которых выполнена электронная аппаратура чаще всего от источника питания требуются следующие номиналы напряжения: ; ; и .

При мощности, потребляемой АТС Р=500ВА, токи этих источников распределяются 20А; 20А; 15А соответственно.

Приняв за основу схему источника питания на рисунке 3.1, структурная схема низковольтного источника питания должна быть многоканальной, количество каналов должно равняться числу номиналов напряжения, т.е. в разрабатываемом источнике должно быть три канала.

Структурная схема низковольтного источника питания показана на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 - Схема структурная трехканального низковольтного источника электропитания

3.4 Расчет компонентов электрических схем выходных выпрямителей

Электрическая принципиальная схема выходного выпрямителя на 5В показана на рисунке 3.5 Выпрямленное напряжение . Ток каждого из выпрямителей Io=10А.

Пульсации выпрямительных напряжений . Переменное напряжение имеет трапециевидную форму, период 2Т=20 мкс, длительность фронтов t_ф=0,6 мкс время спада источника t_сп=0,08 мк, а его внутреннее сопротивление .

Рисунок 3.5 - Схема электрическая принципиальная выпрямителя на

Выбор схемы выпрямления и вентилей.

Источник выпрямленного напряжения-высокочастотный; f_п=50кГц, поэтому воспользуемся рекомендациями [7], выбираем двухфазную схему выпрямления со средней точкой во вторичной обмотке трансформатора и нагрузкой, начинающейся с индуктивного элемента. В качестве индуктивного элемента выбираем двухобмоточный дроссель типа Д13-21.

Технические характеристики дросселя: внутреннее сопротивление , ток в обмотке дросселя ; индуктивность L=0,02мГн; габариты 16х36х30 мм; масса 62г.

Так ток нагрузки каждого выпрямителя , то диоды выпрямителя должны иметь допустимый выпрямленный ток не менее 5А, а допустимый прямой ток-равным 10А. Обратное напряжение, действующее на вентилях основной схемы, в два раза превышает выпрямленное, поэтому допустимое обратное напряжение вентиля должно быть больше 2х5=10В.

В качестве вентилей выбираем диод 2Д239А, у которого допустимый прямой ток 15А, допустимое обратное напряжение , порог напряжения Епор=0,7В, прямое падение напряжения Uпр=1В, дифференциальное сопротивление r_в=0,5В, постоянная времени r_д=0,5 мкс, предельная рабочая частота .

Расчет выпрямителя [7].

Определяем время рассасывания заряда не основных носителей в базовой области диода. Так как значение больше трех, то применяем формулу (7,46) [7] и находим длительность этапа рассасывания заряда не основных носителей в базовой области диода.

мкс.

Значение переменного напряжения согласно (7,27) [7] определяется по формуле:

В.

или среднее значение переменного напряжения

В.

Принимаем В.

2Т=20 мкс: Т=10 мкс: для надежного запирания диодов принимаем интервал между импульсами мкс.

Вычисляем пиковое значение обратного тока диода.

А.

Мощность коммутационных потерь в каждом из диодов выпрямителя в соответствии с (7,58) [7] определяется по формуле:

Вт.

Полная мощность, теряющаяся в диоде

Вт.

где I_в= действующее значение тока (2.17)

А.

При выборе емкости выходного конденсатора выпрямителя будем исходить из того, что импульсные пульсации будут больше разницы в амплитудах положительной и отрицательной полуволн, вызванной ассиметрией обмоток и диодов. Это обеспечивает отпирание каждого из диодов на весь полупериод выпрямленного переменного напряжения. Пусть ассиметрия напряжения вторичной обмотки равна 1,5%, а ассиметрия диодов (разница прямых падений напряжений) - 0,3В. Тогда разница в амплитудах полуволн не превышает

В.

Допустим, что значение пульсаций выпрямленного напряжения на конденсаторе В. Тогда

мкф.

Выбираем элементы сглаживающего фильтра, обеспечивающие пульсации на выходе менее 5мВ, при этом коэффициент пульсаций определяется по формуле

,

где .

Для сглаживания пульсаций, вызванных ассиметрией, требуется

При индуктивности дросселя Д13-21, равной L=0,02мГн, определяем значение емкости фильтра

мкф.

Выбираем стандартный конденсатор типа К50-29-100В-100 мкф. Перечень компонентов схемы выходного выпрямителя на +5В и -5В сведем в таблицу-3.1.

Таблица 3.1 - Перечень компонентов схемы выходного выпрямителя на +5В и -5В

Схемное обозначение	Наименование компонента	Количество
Т1	Импульсный трансформатор	1
VD1…VD4	Диод 2Д239А	4
L1, L2	Дроссель Д13-21	2
С1, С2	Конденсатор К50-29-100В-1000 мкф	2
С3, С4	Конденсатор К10-17В-Н90-50В-1,5 мкф	2

Электрическая принципиальная схема выпрямителя на +9В и -9В показана на рисунке 3.6.

Рисунок 3.6 - Схема электрическая принципиальная выходного выпрямителя на 9В

Выпрямленное напряжение . Ток каждого из выпрямителей I_o=10A. Пульсации выпрямленного напряжения . Переменное напряжение имеет трапецеидальную форму, период 2Т=20 мкс. (рисунок 2.7), длительность фронтов , время спада тока источника , внутреннее сопротивление выпрямителя . Длительность каждой полуволны трапециевидного напряжения , интервал между импульсами .

По аналогии с выпрямителями (раздел 3.3) выбираем двухфазную схему выпрямителя со средней точкой во вторичной обмотке трансформатора Т2 и фильтром, начинающегося с индуктивного элемента. В качестве индуктивного элемента выбираем дроссель типа Д13-21 с техническими параметрами: сопротивление обмоток дросселя ; максимальный ток в обмотках

; индуктивность дросселя L=0,02мГн.

Допустимый ток диода в прямом направлении Iд=10А; среднее значение тока через диод ; амплитуда переменного напряжения

В.

Принимаем U_2m=17В.

Обратное напряжение, действующее на диодах

В.

В качестве вентилей выбираем диоды 2Д239А, у которого допустимый прямой ток ; допустимое обратное напряжение U_обр=100В; порог напряжения Е_пор=0,7В, прямое падение напряжения U_пр=1В, дифференциальное сопротивление r_в =0,5Ом, постоянная времени r_д = 0,5 мкс, предельная частота f_п=500кГц.

Время рассасывания заряда не основных носителей в базовой области диода. Так как значение r_д/t_сп = 0,6/0,08=7,5 больше трех, то можно применить формулу (7.46) [7] и найти длительность этапа рассасывания заряда не основных носителей в базовой области диода

мкс.

Пиковое значение тока диода

А.

Мощность коммутационных потерь в каждом из диодов выпрямителя в соответствии с (7.58) [7] определяется по формуле:

Вт.

Полная мощность, теряющая в диоде:

А.

При выборе емкости выходного конденсатора выпрямителя исходим из того, что импульсные пульсации будут больше разницы в амплитудах положительной и отрицательной полярности, вызванной ассиметрии обмоток и диодов. На весь полупериод выпрямленного переменного напряжения. Пусть ассиметрия напряжения вторичной обмотки равна 1,5%, а ассиметрия диодов (разница прямых падений напряжений) - 0,3В. Тогда разница в амплитудах полуволн не превышает

В.

Допустим, что значение пульсаций выпрямленного напряжения на конденсаторе

В.

где мкф.

Выбираем элементы сглаживающего фильтра, обеспечивающие пульсации на выходе менее 2мВ, при этом коэффициент пульсаций определяется по формуле:

, (3.12)

где .

Для сглаживания пульсаций, вызванный ассиметрией, требуется произведение . При индуктивности дросселя Д13-21, равной L=0,02мГн, определяем значение емкости фильтра

мкф.

Выбираем стандартный конденсатор типа К50-29-100В-100 мкф и конденсатор малой емкости С_ф2=1 мкф для замыкания высокочастотных составляющих, выделяющихся на индуктивностях выводов конденсатора большой емкости (С_ф=100 мкф).

С_ф2 -К10-17В-Н90-50В-1,5 мкф

Таблица 3.2 Перечень компонентов схемы на рисунке 3.6

Схемное обозначение	Наименование компонента	Количество
Т2	Импульсный трансформатор	1
VD1…VD4	Диод 2Д239А	4
L1, L2	Дроссель Д13-21	2
С1, С2	Конденсатор К50-29-100В-100 мкф	2
С3, С4	Конденсатор К10-17В-Н90-50В-1,5 мкф	2

Рисунок 3.7 - Схема электрическая принципиальная выходного выпрямителя на 15В

Электрическая принципиальная схема выходного выпрямителя на . показана на рисунке 3.7.

Выходной выпрямитель на выполнен на диодах VD1…VD4 представляет два выпрямителя со средней точкой обмоток трансформатора. Выпрямленное напряжение получается за счет протекания тока от точки 3, диод VD1, дроссель L_1.1, L_2.1, конденсатор С_1, диод VD₃, точка 4. Второй полупериод ток протекает от точки 5, диод VD₂, дроссель L_1.1, L_2.1, конденсатор С₁, точка 4 трансформатора Т_3.

Выпрямитель выполнен на диодах VD₃, VD₄, конденсатор С₂, С₄, дроссель L_1.2, L_2.2, и вторичная обмотка трансформатора Т₃. В один полупериод ток протекает от точки 4, конденсаторы С₂, С₄, дроссель L_1.2, L_2.2, диод VD₄, точка 3 трансформатора.

Ток каждого выпрямителя А.

Среднее значение тока через диод А.

Амплитудное значение переменного напряжения

В.

Принимаем В.

Обратное напряжение, действующее на диод

В.

В качестве вентилей выбираем диоды 2Д 251В с техническими характеристиками: U_обр=100В; прямой ток диода I_o=10A; предельная частота f_пр=200кГц; время восстановления t_вос=0,05с; порог напряжения Е_пор=0,7В; прямое падение напряжения U_пр=1В; дифференциальное сопротивление r_в=0,5Ом; постоянная времени диода r_д=0,6 мкс.

Для значения r_д/t_сп=0,6/0,05=12 больше 3 применяем формулу (7.46) [7] и находим длительность этапа рассеивания заряда не основных носителей в базовой области диода.

мкс.

Пиковое значение обратного тока диода

А.

Мощность коммутационных потерь в каждом из диодов

Вт.

Полная мощность, теряющая в диоде

Вт.

где А.

Разность в амплитудах полуволн

В.

Приняв произведение , находим значение

мкф.

.

3.5 Электрическая схема инвертора и расчет ее компонентов

Электрические схемы инверторов отличаются друг от друга способом подключения ключевых транзисторов к трансформатору. Различают три схемы: так называемую полумостовую (рисунок 2.4, б), мостовую (рисунок 2.4, в) и с первичной обмоткой, имеющей отвод от середины (рисунок 2.4, а)

На сегодняшний день наибольшее распространение получил полумостовой преобразователь. Для него необходимы два транзистора с относительно невысоким значением напряжения U_кэ.max. Как видно из рисунка 2.4, б, конденсаторы С1 и С2 образуют делитель напряжения, к которому подключена первичная обмотка трансформатора Т. При открывании ключевого транзистора амплитуда импульса напряжения на обмотке достигает значения U_ист-U_кэ.нас.

Мостовой преобразователь аналогичен полумостовому, но в нем конденсаторы заменены транзисторами VT3, VT4. (рисунок 2.4, в), которые открываются парами по диагонали. Этот преобразователь имеет более высокий КПД за счет увеличения напряжения, подаваемого на первичную обмотку трансформатора, а следовательно, уменьшения тока, протекающего через транзисторы VT1…VT4. Амплитуда напряжения на первичной обмотке трансформатора в этом случае достигает значения U_ист-U_кэ.нас.

Особняком стоит преобразователь по схеме рисунок 2.4, а, отличающийся наибольшим КПД. Достигается это за счет уменьшения тока первичной обмотки и, как следствие, уменьшения рассеиваемой мощности в ключевых транзисторах, что чрезвычайно важно для мощных импульсных блоков питания (ИБП).

Амплитуда напряжения импульсов в половине первичной обмотки возрастает до значения U_ист-U_кэ.нас. Следует отметить, что в отличии от остальных преобразователей для него не нужен входной развязывающий трансформатор

В устройстве по схеме на рисунке 2.4, а необходимо использовать транзисторы с высоким значением U_кэ.max. Поскольку конец верхней половины первичной обмотки соединен с началом нижней, при протекании тока в первой из них (открыт VT1) во второй создается напряжение, равное (по модулю) амплитуде напряжения на первой, но противоположное по знаку относительно U_ист. Иными словами, напряжение на коллекторе закрытого транзистора VT2 достигает 2U_ист, поэтому его U_кэ.max. должно быть более 2U_ист.

В собственном источнике питания электронной аппаратуры АТС, в качестве источника электрической энергии применяется базовая ЭПУ с выходным постоянным напряжением +60В, исходя из выше сказанного целесообразно в качестве преобразователя напряжения применить схему на рисунке 2.4, а, т.е. двухтактный преобразователь с трансформатором, первичная обмотка которого имеет средний вывод. Практическая схема такого преобразователя приведена на рисунке 3.8.

Схема управления формирует двухтактную последовательность импульсов с разделительной паузой на нуле. При включении импульсного источника питания (ИИП) к каналам транзисторов VT1, VT2 прикладывается постоянное напряжение. При этом возникает емкостной делитель напряжения между затворами и стоками, затворами и истоками. Внизу большого входного напряжения полевых транзисторов к затворам может быть приложено недопустимо высокое напряжение (вплоть до потенциала стока) и транзисторы выйдут из строя. Для того чтобы избежать такой ситуации, между затворами и истоками транзисторов включены резисторы R3 и R4.



Рисунок 3.8 - Электрическая принципиальная схема преобразователя напряжения +60В

Амплитуда импульсов напряжения ЭДС самоиндукции трансформатора Т, приложенных к транзисторам VT1 и VT2, зависит от индуктивности рассеяния первичной обмотке трансформатора Т и скорости изменения тока стока коммутирующих транзисторов. Для ее уменьшения прраллельно каналам транзисторов включены демпферные диоды VD3, VD4, уменьшающие тепловыделение в транзисторах. Диоды шотки VD1, VD2 защищают коммутирующие транзисторы и выходы микросхемы управления от импульсов обратного напряжения.

С момента включения в сеть до возбуждения инвертора микросхема управления получает электропитание от дополнительного высокостабильного источника. После возбуждения инвертора микросхему питает вспомогательный выпрямитель VD9…VD12. Элементы VD5…VD8 входят в состав выходного выпрямителя.

3.6 Расчет компонентов схемы инвертора

При расчете компонентов схемы следует исходить из выходной мощности каналов ИИП:

1^й канал (5В) - 100Вт (ток нагрузки 20А: напряжение U_o=5В)

2^й канал (9В) - 200Вт (ток нагрузки 20А: напряжение U_o=9В)

3^й канал (15В) - 200Вт (ток нагрузки 15А: напряжение U_o=15В)

Для обеспечения заданных мощностей выбираем полевые транзисторы типа КЕ716А(SGP30N60HS) [8]. Транзисторы 2Е715, КЕ716А, КЕ718А, КЕ718А1 могут быть использованы в различных переключательных устройствах, в импульсных источниках питания. Параметры транзистора КЕ716А: - Pcmax=250Вт - максимально допустимая мощность рассеивания на стоке полевого транзистора;

- U_зи.отс=3…5В - напряжение отсечки затвор-исток полевого транзистора;

- U_сиmax=600В максимально допустимое напряжение затвор-исток полевого транзистора;

- U_{з-и. max} =20В - максимально допустимое напряжение затвор-исток полевого транзистора;

- крутизна вольтамперной характеристики

- r_{с-и max}Ом;

- - максимально допустимый постоянный ток стока полевого транзистора.

Расчет резисторов R3, R4 производится исходя из допустимого напряжения Uз.с.=3…5 и ток затвор-сток несколько mA.

кОм.

Выбираем стандартный резистор С2-23-0,25-1,3кОм. Резисторы R1, R2 подбираются экспериментально и не превышают единицы Ом.

Выбираем (С-2-33Н - 0,25-10Ом) Демпферные диоды VD3, VD4 выбираются из наибольшего импульсного напряжения на обмотке трансформатора, которое для схемы (рисунок 3.8) должно быть не менее и ток разряда 10А.

Выбираем диод типа 2Д231Б. Обратное напряжение U=200В, Iд=10А. Диоды Шотки низковольные и маломощные. Выбираем диоды VD1, VD2 типа

3.7 Расчет силовых трансформаторов

При мощности трансформатора порядка сотни Вт и низких напряжениях необходим провод большого сечения, поэтому вместо одного применяют два и более параллельных проводов, намотка которых производится одновременно. В этом случае конструкция магнитопровода должна быть разъемной.

Трансформатор выполняется с одной первичной и двумя вторичными обмотками. Все обмотки имеют средний вывод. Частота в обмотках трансформатора f=50кГц. Напряжение на первичной обмотке определяется входным напряжением источника электропитания и схемой инвертора. Входное напряжение источника Uо=65В. Схема инвертора двухтактная со средней точкой обмотки трансформатора (рисунок 3.8)

Напряжение на вторичных обмотках заданы с учетом падения напряжения на диодах выходных выпрямителей: U₂=8В; U₃=12В Токи обмоток 2 и 3 определяются нагрузками: I₂=20A; I₃=0,5A.

Диапазон изменения температуры окружающей среды, которая определяет его работоспособность.

Последовательность расчета:

- Выходная мощность трансформатора

В.А.

- принимаем КПД трансформатора на основании статистических данных тогда входная мощность трансформатора

В.А.

Входной ток трансформатора

А.

Округляем значение входного тока I₁=2,6A.

По значениям входной мощности Р1=168В.А. для частоты 50Гц выбираем из таблицы 5.17 [2] типоразмер магнитопровода Ш12Х15 марки М2000НМ1-14.

- площадь поперечного эффективного сечения выбранного магнитопровода А_с=1,8см².

- площадь поперечного сечения провода обмотки определяется допустимой плотностью тока j.

Для первичной обмотки принимаемjТогдаq₁₌I₁/j₁=2,6/3=0,86мм²

В качестве обмоточного выбираем провод марки ПЭТВ-2 (таблица 5.18 [2]).

Для увеличения коэффициента заполнения окна магнитопровода и снижения потерь мощности берем два провода с диаметрами по меди d_м1=0,75 мм (сечение 0,44156мм²) и по изоляции d_из1=0,83 мм.

Для вторичной обмотки принимаемj₂ =3,5А/мм². Тогда сечение провода второй обмотки

q₂=I2/j₂=20/3,5=5,71мм².

Берем два провода с диаметром по меди 1,9 (сечение q₂=2,83мм²) и по изоляции 2,01 мм.

Для третьей обмотки принимаем j₃=2,5А/мм².

Тогда q₃=0,5/2,5=0,2мм² этому сечению соответствует провод с диаметром по меди d_м3=0,5 и диаметром по изоляции d_изз=0,56 мм.

- число витков первичной обмотки n₁=2 x n.

.

где Кф - коэффициент трансформируемого напряжения (для меандра Кф=1).

Согласно таблицы 5,17 [2] индукция в выбранном магнитопроводе при частоте f=5 10⁴ Гц не должна превышать значения 0,16Ел.

Тогда число витков одной половины первичной обмотки

витка.

Для удобства расположения витков первичной обмотки принимаем n₁=16 витков, n =2n₁=32 витка.

- значение напряжения, приходящееся на один виток первичной обмотки

В/виток.

- число витков обмотки 2.

где m₂ коэффициент, учитывающий падение напряжения на обмотке 2 согласно таблицы 5.17 [2] для выбранного магнитопровода падение напряжения . Принимаем Для этого значения напряжения коэффициент m₂=1,005. Тогда число витков полуобмотки

витка.

округляем полученное значение до 2,5 витка.

- число витков обмотки 3.

.

Для обмотки 3 принимаем и m₃=1,004. Тогда число витков

витков.

Округляем число витков до n₃=3.

Число витков, размещаемое в одном ряду обмотки размещается на изолированном каркасе. В первичной обмотке

д₁

где L_н=27 мм - размер каркаса по высоте окна:

К_у1=0,95 - коэффициент укладки провода первичной обмотки.

Для выбранного магнитопровода L_н=27 мм. Тогда д₁=витка.

Число витков округляем в меньшую сторону и принимаем д₁=15 витков.

В обмотке 2 согласно расчета число витков обмотки равно n=2n₂=2x2,5=5 витков.

д₂=витка.

Вторая обмотка укладывается в один ряд. В обмотке 3

д₃=витков.

Число слоев в обмотках.

В первичной обмотке число слоев

где К_пар - коэффициент, учитывает количество параллельных проводов, используемых при изготовлении обмотки. К_пар=2.

.

Число слоев окруляем в сторону больших значений и принимаем N₁=3.

В обмотке 2 число слоев N₂=1

В обмотке 3 число слоев

Принимаем N₃=1.

Обмотку 3 размещаем в незаполненном слое первичной обмотки. Размеры обмоток по высоте намотки.

Высота 1^й обмотки

где К_рi - коэффициент разбухания обмотки;

д - толщина межслоевой изоляции (таблица 5.19 [2]).

Высота первичной обмотки

мм.

Высота обмотки 2

мм.

Изолирующие зазоры в конструкции катушки.

Выбираем среднестатистическое значение воздушного зазора между магнитопроводом и каркасом равным 0,4 мм. Толщина каркаса h_к определяется размерами магнитопровода и размерами испытательного напряжения. Для приведенных выше условий принимаем h_к=0,8 мм.

Межслоевая и межобмоточная изоляция выбирается в соответствии с рекомендациями, помещенными в таблице 5.19 [2] между каркасом и первичной обмоткой помещены два слоя изоляционной бумаги марки К-120 (толщина двух слоев 0,12х2=0,24 мм) и один слой пленки марки ПЭТЭ толщиной 0,012 мм. Так же выполнены изоляционный промежуток между первичной и вторичной обмотками и внешняя изоляция. Кроме того, дополнительно снаружи помещается слой ленты из бумаги К-120 (толщина слоя 0,12 мм). Таким образом, суммарная толщина изоляции h_к-1 между каркасом и первичной обмоткой равна 0,252 мм между первичной и вторичной обмотками. Толщина внешней изоляции h_вн=0,252+0,12=0,372 мм.

Толщина катушки, определяется размерами обмоток, каркаса и электроизоляционных зазоров, равна

мм.

Полученное значение меньше минимального размера окна магнитопровода h_o=9 мм, что обеспечивает размещение катушки в окне.

Длина средних витков обмоток.

Средний виток обмотки 1

мм.

Средний виток обмотки 2



мм.

L_cp3=L_cp1.

Cопротивление обмоток постоянному току при температуре окружающей среды

Сопротивление первичной обмотки

где - удельное электрическое сопротивление медного провода, равное

0,0175 Омм м²/м

q₁ - сечение провода первичной обмотки (два провода по 0,44мм²).

Ом.

Сопротивление обмотки 2

Ом.

Сопротивление обмоток переменному току

R~_i=K~_iR_i; _i=1; 2; 3,

где К~_I - коэффициент увеличения активного сопротивления от частоты f, определяемый по графикам (рисунок 5.28 [2].

Сопротивление обмотки 1

R~₁=K~₁R₁=1,2x0,036=0,043 Ом.

К~₁=1,2. (диаметр провода обмотки (0,8-1) мм и f=50кГц.

Потери в обмотках меди

i=1; 2; 3,

где - температурный коэффициент сопротивления, учитывающий температуру перегрева обмотки относительно температуры окружающей среды .

Для меди коэффициент v=0,004 1/град.

Ограничим допустимый перегрев обмоток относительно температуры окружающей среды значением 70^оС. Тогда температурный коэффициент:

Потери в обмотках составят:

Вт.

Вт.

Потери в меди обмотки 3 из-за малости тока в обмотке и малого сопротивления в расчетах не учитываются.

Суммарные потери в меди обмоток

Р_м=Р_м1+Р_м2=0,37+1,53=1,9Вт

Потери в феррите магнитопровода Р_ф=Р_уд х М_ф

где Р_уд - удельные потери в магнитопроводе, определяемые по формуле

f*=1кГц - базовое значение частоты;

=1Тл - базовое значение индукции;

- коэффициенты, полученные экспериментально и приведены в таблице 5.20 [2] для некоторых марок ферритов:

М_ф - масса магнитопровода; М_ф=0,046х2=0,092г.

Из таблицы 5.2 [2] находим для феррита марки М2000НМ1 Вт/кг;

v=1,2; . Значение рабочей частоты f=50r=кГц берем из исходных данных, значение индукции Вт=0,115Тл. Тогда

Вт/кг.

Вт.

Потери в трансформаторе Р_тр=Р_м+Р_ф=1,9+2,43=4,33Вт.

Проверяем КПД на основании полученных расчетных значений мощностей

Таким образом, значение КПД принятое в начале расчета достаточно близко соответствует расчетному значению.

Уточняем значение входного тока трансформатора

Активная составляющая тока холостого хода

А.

Реактивная составляющая тока холостого хода

,

где Н=В/

В=0,115Тл; - эквивалентная магнитная проницаемость, определяемая из таблицы 5.17 [2] для магнитопровода Ш12х15:

L_ср.ф =9,67 см - длина средней линии магнитопровода Ш12х15 из таблицы 5.17 [2].

Вычисляем значение Н и :

А/см.

А.

Уточняем значение входного тока:

А.

А.

Учитывая, что в цепи первичной обмотки при нагруженном трансформаторе имеет значение ориентировочно 0,9 окончательно уточненное значение входного тока

А.

Определяем падение напряжения на обмотках трансформатора. Падение на первичной обмотке:

В.

Падение на обмотке 2:

В.

Перегрев обмоток трансформатора

где

- температурный коэффициент мощности из таблицы 5.17 [2]

С.

При температуре окружающей среды +45^оС нагрев обмоток составит:

С.

Если температура окружающей среды выше 45^оС, то необходимо принудительное воздушное охлаждение или трансформатор устанавливается на радиатор.

Расчет трансформатора для канала с U_oвых=9В

Расчет производим по методике, изложенной в разделе 5.3.1

Тогда произведем расчет только основных параметров.

Выходная мощность трансформатора Р₂. P₂=U₂I₂+U₃I₃,

где U₂=U_o+I_д1r_i+I_дрr_iдр=9+5х1+10х0,01=14,1В

В.А.

Принимаем КПД трансформатора на основании статистических данных

Тогда входная мощность трансформатора В.А.

Входной ток трансформатора А.

По значениям входной мощности для частоты f=50кГц выбираем из таблицы 5.17 [2] типоразмер магнитопровода Ш12х15 марки М2000НМ1.

Площадь поперечного сечения выбранного магнитопровода А_с=1,8см².

Площадь поперечного сечения провода обмотки трансформатора определяется допустимой плотностью тока . В качестве обмоточного провода выбираем провод марки ПЭТВ-2. Для увеличения коэффициента заполнения окна магнитопровода берем два провода с диаметром по меди d_м1=1 мм (сечение 0,7854) и по изоляции d_u31=1,09 мм.

Для второй обмотки (по аналогии с предыдущим трансформатором) q₂=20/3=6,666мм₂ (d_2м=2,12 х 2; d_uз2=2,24 х 2).

Для третьей обмотки q₃=0,5/3=0,166мм². (d_м3=0,5 мм; d_uз=0,58 мм)

Магнитная индукция В=0,115Тл. Тогда число витков первичной обмотки

n₁=16 витков (двух полуобмоток n₁₍₂₎₌32 витка:

Значение напряжения, приходящееся на один виток первичной обмотки

е=U₁/n₁=65/16=4,06В.

Число витков обмотки 2 (полуобмотки)

витка.

Принимаем n₂=3,5 витка, а двух полуобмоток n₂₍₂₎=7 витков.

Число витков обмотки 3

витка. принимаем n₃=3 витка.

Остальные параметры будут такими же как и у трансформатора с выходным напряжением U_o=5В

Расчет параметров трансформатора для канала с выходным напряжением U_o=15В.

Выходная мощность трансформатора

В.А.

где В.

Принимаем КПД трансформатора 0,98 для частоты f=50кГц находим входную мощность трансформатора

В.А.

Входной ток трансформатора I₁=P₁/U₁=294/65= 4,52А.

По значению входной мощности Р₁=294В.А. для частоты 50кГц выбираем из таблицы 5.17 [2] типоразмер магнитопровода Ш12х15 марки М2000НМ1-14. Все параметры для данного магнитопровода приведены в разделе «Расчет трансформатора с выходным напряжением каналаU_o=5В; А_с=1,8см²; j=4,4A/мм²;

В=0,115Тл:

Сечение провода первичной обмотки q₁=I₁/j=4,52/3,5=1,29мм²

Намотку ведем двумя проводами, сечением q₁=0,646 диаметром по меди d_м1=0,9 мм, с изоляцией d_u31=0,99 мм

Сечение провода обмотки 2

q₂=I₂/j=15/3,5=4,28мм².

При замене на два параллельных провода q₂₍₂₎₌2,14мм², диаметр по меди каждого

d_м2=1,7 мм, а по изоляции d_uз2=1,81 мм.

Число витков первичной обмотки (полуобмотки)

витка.

Принимаем витков.

Число витков всей обмотки витка.

Значение напряжения, приходящееся на один виток первичной обмотки

В/виток.

Число витков обмотки 2.

витка.

Принимаем витка. Вся обмотка 2 состоит из двух полуобмоток

витков.

3.8 Импульсный источник питания мощностью 100 Вт

В настоящее время существует три основных пути разработки импульсных источников питания (ИИП). Первый - использование только дискретных элементов, второй - сочетание маломощных микросхем и мощных коммутирующих транзисторов, третий - применение микросхем с внутренними мощными транзисторами. Первый путь, по которому шли в 80 годах прошлого века, морально устарел, его оправдание - широкая распространенность и небольшая стоимость дискретных элементов. Третий путь наиболее прогрессивен, поскольку позволяет существенно сократить число элементов и время изготовления источника. Однако микросхемы с мощным входом для ИИП пока еще дороги и недостаточно распространены [9]. При разработке ИИП с мощностью 100 Вт. и выходным напряжением +/-5 В выбираем второй путь, поскольку обеспечивает значительное уменьшение стоимости и время изготовления.

ИИП на 100 Вт. является одним из каналов собственного источника питания АТС.

Основные технические характеристики ИИП:

- максимальный ток нагрузки - 10 А;

- выходное напряжение без нагрузки +/-5 В;

- при максимальном токе нагрузки +/-5 В;

- ток срабатывания нагрузки - 15А;

- максимальная амплитуда пульсаций - 2мВ;

- частота преобразования - 50 кГц;

- КПД при максимальном токе нагрузки з=0,85.

Полная схема ИИП мощностью 100 Вт. представлена в приложении А. Основа ИИП - двухтактный преобразователь (инвертор) постоянного напряжения аккумуляторной батареи +65 В. на мощных полевых транзисторах с изолированным затвором VT1, VT2 с внешним возбуждением от генератора на микросхеме DA2. Микросхема обеспечивает защиту от перегрузки по току.

Генератор импульсов возбуждения выполнен на ШИ контролере - микросхеме K1156EУ2P(DA2), включенный по типовой схеме [10]. Он формирует двухтактную последовательность прямоугольных импульсов с разделительной паузой на нуле. Контролер содержит узел плавного пуска, источник опорного напряжения и компаратор, обеспечивает стабилизацию выходного напряжения и ограничение потребляемого инвертором тока. Подстроечный резистор R12 и конденсатор C13 определяет частоту преобразования. Для частоты преобразования 50 кГц (период следования импульсов 20 мкс.) частота генератора должна быть в два раза больше, т.е.fг=100кГц, а Т=10 мкс. Задаемся величиной резистора R12=4,7кОм находим Принимаем С13=2000пФ.

Конденсатор С₁₇ запасает энергию для пиков тока выходных узлов микросхемы, которые управляют коммутируемыми транзисторами VT1, VT2.

При включении ИИП в сеть к каналам транзисторов VT1, VT2 прикладывается постоянное напряжение источника. Таким образом возникает емкостной делитель напряжения между затворами и стоками, затворами и истоками. Ввиду большого входного сопротивления полевых транзисторов к затворам может быть приложено недопустимо высокое напряжение (вплоть до потенциала стока, и транзисторы выйдут из строя). Для избежания такой ситуации, между затворами и истоками транзисторов включены резисторы R2, R4

по 1,3кОм каждый. Для уменьшения ЭДС, наведенной в первичной обмотке трансформатора Т2, параллельно каналам транзисторов включены демпфирующие диоды VD3, VD4.

Диоды VD1, VD2 защищают коммутирующие транзисторы и выходы 11 и 14 микросхемы DA2 от импульсов обратного напряжения.

Трансформатор Т1 - датчик тока, потребляемого инвертором. Этот ток протекает через первичную обмотку трансформатора Т1. Ток вторичной обмотки через диод VD17 создает падение напряжения на резисторе R18, которое через R19 поступает на вход компаратора тока - вывод 9 микросхемы DA2. В момент, когда напряжение на этом входе превысит порог срабатывания компаратора (1В), генерация импульсов возбуждения будет прекращена. Выбираем диод VD17 типа

KD226Б. Ток вторичной обмотки трансформатора Т1, при котором срабатывае токовая защита зависит от величины резисторов R17, R18/. Поскольку этот ток вторичной обмотки трансформатора невелик (единицы мА), выбираем значение резистора R18 100 Ом, а значение резистора R18 должно быть достаточно большим, чтобы обеспечить низкий коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения диодом VD17, должно выполняться условие

Принимаем значение резистора R18=51кОм, для частоты f_n=5x10⁴Гц.

Находим значение С₁₈>Пф.

Принимаем С₁₈-100пФ.

Находим значение тока (аварийного) при срабатывании схемы защиты.

А.

Значение резистора R19-390 Ом.

С момента включения в сеть до возбуждения инвертора микросхема DA получает питание от параметрического стабилизатора напряжения на резисторе R₅ и стабилитроне VD₁₅ через диод VD₁₄. В этом режиме микросхема потребляет ток не более 2мА. После возбуждения инвертора микросхему питает вспомогательный выпрямитель VD₉…VD₁₂, напряжение с которого стабилизировано микросхемой DA₁. Диоды VD₁₄, VD₁₆ исключают взаимное влияние двух источников питания микросхемы DA2.

Элементы VD₅…VD₈, L_1.1, L_1.2, C₁, C₂, C₃-выходной выпрямитель на U_o1=+5В. Конденсаторы С₁, С₂ подавляют низкочастотные пульсации, а С₃-высокочастотный.

ЭлементыVD₇, VD₈, L_2.1, L_2.2, C₄, C₅, C₆-выходной выпрямитель на

U_o2=-5В. Конденсаторы С₄.С₅ подавляют низкочастотные пульсации, С₆-высокочастотный. Светодиод HL1- индикатор работы ИИП.

Оптрон U₁ обеспечивает гальваническую развязку цепи стабилизации выходного напряжения. Она работает так. Если выходное напряжение превышает номинальное, то тогда резко возрастает ток через стабилитрон VD13 и излучающий диод оптрона U_1.2. Последний включается, в результате чего включается фототранзистор оптрона U_1.1, возрастает напряжение на выходе 1 микросхемы DA2 - входе компаратора обратной связи по напряжению. Длительность импульсов возбуждения уменьшается, что приводит к снижению выходного напряжения до номинала.

Компоненты схемы и их характеристики представлены в приложении В.

4. Технико-экономическое обоснование дипломного проекта «Индивидуальный низковольтный источник электропитания АТС»

4.1 Характеристика низковольтного источника электропитания АТС

Электронные АТС получают электропитание от низковольтных высокостабильных источников с выходными каналами 5, 9, 12, минус 5, минус 9, минус 12. В отдельных АТС количество номиналов, питающих напряжений, может быть меньше. Поэтому собственные источники электронных АТС выполняются в виде кассет на каждый из номиналов. Положительные и отрицательные напряжения, как правило выполняются на одной кассете. В проектируемом источнике питания предусмотрено три кассеты, собственная на каждый из номиналов. Входное напряжение, на собственный источник электропитания, поступает от централизованной бесперебойной электропитающей установки значением 70В постоянного тока

4.2 Расчет ориентировочной цены низковольтного источника электропитания АТС

Расчет проведем по методике, применяемой на предприятиях связи РБ при разработке новой техники. В основу расчета применяем метод приближенных коэффициентов. На основании принятого метода ориентировочная цена нового низковольтного источника можно определить по формуле:

, (4.1)

где Ц - ориентировочная цена источника электропитания;

Сп - полная себестоимость;

Р - ожидаемая плановая рентабельность ,

Цндс - налог на добавленную стоимость (18%)

Оцс - целевые отчисления (Оцс=2%)

Полную себестоимость определяем по формуле:

, (4.2)

где Рм - стоимость материалов;

Рк - стоимость покупных изделий и полуфабрикатов;

Рз - зарплата основных производственных рабочих;

- коэффициент, учитывающий величину неучтенных затрат, связанных с изготовлением проектируемого источника электропитания для мелкосерийного производства;

- коэффициент, учитывающий внепроизводственные расходы, связанные с реализацией нового источника электропитания АТС ;

Сн - налоги и нецелевые расходы, включенные в себестоимость изделия .

Затраты на материалы; зарплату и покупные изделия устанавливает предприятие-заказчик. При общих 100% расходах предприятие-заказчик установил:

на материалы dм =10%;

на зарплату dз =25%;

на комплектующие изделия и полуфабрикаты dк =65%;

Расчет затрат по статье «покупные комплектующие изделия, полуфабрикаты и услуги производственного характера» представлен в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Расчет затрат на покупные комплектующие изделия и полуфабрикаты

Наименование комплектующих и полуфабрикатов	Цена, рублей	Кол-во на изделии	Сумма, руб.
1. Микросхема КР - 142 ЕН 8В	500	3	1500
2. Микросхема К 1156 ЕУ 2Р	6000	3	18000
3. Транзистор КЕ716	5000	6	30000
4. Оптрон АОТ 127А	500	3	1500
5. Светодиод LSO13 UBC	300	3	900
6. Дроссель Д13-21	1000	6	6000
7. Трансформатор силовой	6000	3	18000
8. Трансформатор тока К 10х6х3х	200	3	600
9. Радиаторы транзисторов	1500	6	9000
10. Радиаторы диодов	500	18	9000
11. Диоды силовые	500	18	9000
12. Диоды 2Д 239	400	18	7200
13. Диоды КС-1	500	3	1500
14. Резистор С2-33Н - 0,25	300	18	5400
15. Резистор С2-33Н - 0,5	250	27	6750
16. Резистор С2-33Н - 2,0	200	3	600
17. Конденсатор К50-18-16В	600	15	9000
18. Конденсатор К-10-17-25-Н90	500	36	18000
Итого			152000
Всего с трансформаторно-заготовительными расходами 1,15			174740

4.3 Расчет затрат по статьям «Расходы»

На изготовление низковольтного источника электропитания АТС заказчик установил нормы расходов:

на зарплату - dз =25%;

на комплектующие согласно таблицы 4.1 dк =65%;

на материалы dm =10%.

Согласно таблицы 4.1, в денежном исчислении, расходы составляют

руб., тогда

руб. и руб.

Ожидаемая стоимость нового низковольтного источника электропитания АТС составит:

руб.

4.4 Расчет стоимости и отпускной цены единицы продукции представлен в таблице 4.2

Таблица 4.2 - Расчет себестоимости и отпускной цены единицы продукции

Наименование статей затрат	Условное обозначение	Значение, руб.	Примечание
1. Сырье и материалы	Рм	26883
2. Покупные комплектующие изделия, полуфабрикаты	Рк	174740	Расчет в таблице 4.1
3. Заработная плата производственных рабочих	Рз	67208
4. Отчисление в фонд социальной защиты. Нсоц=35%	Рсоц	23523	Рсоц=Нсоц Рз
5. Производственные расходы Нпр.р=250%	Рпр.р	168020	Рпр.р=Нпр.р Рз
6. Обязательное страхование Нстр=0,26%	Рстр	175	Рстр=Нстр Рз
7. Производственная себестоимость	Спр	309331	Спр=Рм+Рк+Рз+ +Рсоц+Рпр.р+Рстр
8. Плановая прибыль Нед=25%	Пед	77333	Пед=Нед Спр
9. Оптовая цена предприятия	Цопт	386664	Цопт=Спр+Пед
10Целевой сбор Нцс=2%	Оцс	7733	Оцс=Нцс Цопт
11. Итого	Ц*	394397	Ц*=Цопт+Оцс
13. Отпускная цена	Цотп	465389	Цотп=Ц*+Цндс

4.5 Расчет затрат на НИОКР

Затраты НИОКР включают зарплату разработчиков, материальные затраты, налоги и запланированные расходы. Расчет затрат на зарплату разработчиков проекта представлен в таблице 4.3, стоимость отпускной цены в таблице 4.4.

Таблица 4.3 - Расчет заработной платы разработчиков

Категория исполнителя	Кол-во исполнителей

Подобные документы

• Расчет электропитающей установки для устройств связи и автоматики

  Выбор способа электропитания. Расчет аккумуляторной батареи, элементов регулирования напряжения. Проверка качества напряжения на выходе электропитающей установки. Определение мощности, величины тока, потребляемой от сети. Эскиз токораспределительной сети.
  
  курсовая работа [419,4 K], добавлен 05.02.2013
  

• Общие принципы построения схем импульсных источников

  Источники вторичного электропитания как неотъемлемая часть любого электронного устройства. Рассмотрение полупроводниковых преобразователей, связывающих системы переменного и постоянного тока. Анализ принципов построения схем импульсных источников.
  
  дипломная работа [973,7 K], добавлен 17.02.2013
  

• Разработка системы электропитания на основе импульсного преобразователя напряжения

  Выбор структурной схемы системы электропитания, марки кабеля и расчет параметров кабельной сети. Определение минимального и максимального напряжения на входе ИСН. Расчет силового ключа, схемы управления, устройства питания. Источник опорного напряжения.
  
  курсовая работа [1,5 M], добавлен 24.06.2011
  

• Источники электропитания

  Сведения об источниках электропитания. Структурные схемы стабилизированных источников электропитания. Неуправляемые выпрямительные устройства. Импульсные, нерегулируемые транзисторные преобразователи напряжения. Транзисторы силовой части преобразователя.
  
  дипломная работа [1,6 M], добавлен 27.04.2010
  

• Расчет оптимального электропитающего устройства

  Характеристика аппаратуры связи. Требования к устройствам электропитания. Выбор системы электропитания дома связи по способу резервирования и эксплуатации электропитающего устройства. Расчёт его электрооборудования, нагрузки установки на внешние сети.
  
  курсовая работа [60,5 K], добавлен 22.06.2011
  

• Электропитающие установки дома связи

  Проектирование электропитающих установок проводной связи. Расчет элементов электропитающей установки. Определение состава коммутирующих и выпрямительных устройств. Способы и системы дистанционного питания. Нормы напряжений для установок аппаратуры связи.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 25.09.2014
  

• Разработка схемы электропитания потребителя переменного тока низкого напряжения

  Разработка схемы электропитания группы однофазных потребителей от цепи трехфазного тока. Выбор сечения проводов с проверкой по потере напряжения. Упрощённый расчет трехфазного трансформатора необходимой мощности. Схема включения измерительных приборов.
  
  курсовая работа [211,0 K], добавлен 19.02.2013
  

• Методики расчета выпрямительных устройств и стабилизаторов напряжения, входящих в состав источников вторичного электропитания

  Расчет выпрямителей с емкостной реакцией нагрузки. Методика расчета ключевых стабилизаторов напряжения. Программные средства моделирования схем источников вторичного электропитания. Алгоритмы счета и программная реализация стабилизаторов напряжения.
  
  дипломная работа [704,4 K], добавлен 24.02.2012
  

• Зарядное устройство для заряда аккумуляторной батареи

  Разработка источника питания для заряда аккумуляторной батареи, с реализацией тока заряда при помощи тиристорного моста на основе вертикального способа управления. Расчет системы защиты, удовлетворяющей данную схему быстродействием при КЗ на нагрузке.
  
  курсовая работа [479,8 K], добавлен 15.07.2012
  

• Источники электропитания электронных устройств

  Методика расчета выпрямителя источников электропитания электронных устройств, его графическое представление. Определение напряжения и тока на выходе. Мультиплексоры и способы поиска сигналов для их настройки. Понятие и назначение в цепи триггера.
  
  контрольная работа [989,7 K], добавлен 25.11.2009
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам