Контроллер заряда аккумуляторной батареи от солнечной панели

5.2 Выбор элементной базы и предварительная компоновка конструкции электронного устройства

DD1-LТМ4607: на рисунке 5.1 приведен внешний вид и габаритные размеры преобразователя LТМ4607 в корпусе LGA Раскage Lеаd (15 мм х 15 мм х 2,8 мм). Основные параметры преобразователя приведены в таблице 5.1.



Рисунок 5.1 - Внешний вид и габаритные размеры LTM4607

Таблица 5.1 - Основные конструктивные параметры LТМ4607

Параметры	Міn	Мах
Длина		15 мм
Ширина		15 мм
Высота		2,8 мм
Диапазон рабочих температур	-40 °С	-85 °С
КПД		98%

DD2-IR2121 - драйвер быстродействующего силового МОП-транзистора с защитной схемой ограничения тока.

Корпус 8-DIP. В таблице 5.2 приведена информация о назначении выводов микросхемы.

Внешний вид и габаритные размеры микросхемы IR2121 приведены на рисунке 5.2. На рисунке 5.3 показано назначение выводов микросхемы.

Таблица 5.2 - Назначение выводов микросхемы IR2121

Вывод	Назначение
VСС	Напряжение питания логики и драйвера
IN	Логичный, управления выходом драйвера (ОЦГ), в фазе с ОІІТ
ЕRR	Индикация статуса, задания времени срабатывания
COM	Общий логики
OUT	Выход драйвера
VS	Поворотот ключа
СS	Вход контроля тока

Рисунок 5.2 - Внешний вид и габаритные размеры микросхемы IR2121

Рисунок 5.3 - Назначение выводов микросхемы IR2121

Отличительные особенности:

- Питание драйвера - 12-18 В;

- VCS - 230 мВ;

- on /off (тип.) -150 и 150 нс.

DDЗ-АD8561: Аналоговый компаратор АD8561 имеет следующие технические характеристики:

- совместимость с логикой - ТТL, СМOS;

- диапазон напряжений питания - 3 ... 10 В;

- ток собственного потребления - 4,5 мА;

- время распространения сигнала вход-выход - 7 нс;

- диапазон рабочих температур - 40 ... 125⁰С.

DD4-АСS712: Датчик для измерения постоянного и переменного тока до 30 А на эффекте Холла, интегрированный в компактный корпус SOIC8.

На рисунке 5.4 приведен внешний вид и габаритные размеры датчика тока. В таблице 5.3 приведено назначение выводов датчика.

Рисунок 5.4 - Внешний вид и габаритные размеры датчика тока АСS712

Характеристики АСS712:

- время нарастания выходного сигнала 5 мкс;

- максимальная частота 50 кГц;

- чувствительность от 185 мВ / А

- напряжение питания +5,0 В;

- гальваническая развязка на пробивное напряжение 2,1 кВ;

- сопротивление токовой шины 1,2 мОм;

- температура эксплуатации -40 ° С ... + 85 ° С.

На рисунке 5.5 приведены назначение выводов микросхемы АСS712.

Рисунок 5.5 - Назначение выводов АСS712

Таблица 5.3 - Назначение выводов датчика тока АСS8712

Вывод	Назначение
ІР-	Контакты для тока; внутренний предохранитель
ІР+	Контакты для тока; внутренний предохранитель
GND	Земля
FILTER	Разьем для внешнего конденсатора, который устанавливает пропускную способность
VIOUT	Выходной аналоговый сигнал
VСС	Питание микросхемы

DD5- микроконтроллер 1986ВЕ92У, имеет 64-х выводной корпус DIР64. Основные параметры микросхемы 1986ВЕ92У:

· корпус - 64 вывода;

· ядро - АRМ СоrTех-МЗ;

· ПЗУ -128 Кбайт Flash;

· ОЗУ - 32 Кбайт;

· питание - 2.2-3.6В;

· частота - 80 МГц;

· температура - -60°С ... + 125°С;

· АDС 12 разрядов 1 Мвыб / с - 8 каналов;

· DAС 12 разрядов - 1;

· компаратор - 2 входа;

· внешняя шина - 8 разрядов.

На рисунке 5.6 представлены внешний вид и габаритные размеры микроконтроллера.

Рисунок 5.6 - Внешний вид и габаритные размеры микроконтроллера 1986ВЕ92У

DD6 - ЦАП АD7524 имеет корпус DIР16. Внешний вид и габаритные размеры микросхемы представлены на рисунке 5.7. На рисунке 5.8 показано назначение выводов микросхемы АD7524.

В таблице 5.4 приведены основные параметры ЦАП.

Рисунок 5.7 - Внешний вид и габаритные размеры АD7524



Рисунок 5.8 - Назначение выводов АD7524

ОUT1 - выход ЦАП;

OUT2 - инверсный выход ЦАП;

GND - корпус;

DB0-DB7- вход ЦАП;

СS- сигнал разрешения работы ЦАП;

WR - сигнал разрешения отправки пакета информации;

WDD - питание +5 В. .;

VREF - задача опорного напряжения (-10 ... + 10 В);

RFB - обратная связь по заданию коэффициента усиления ОУ.

Таблица 5.3 - Назначение выводов ЦАП АD7524

Параметры	Значение
Рaзделительная способность преобразователя	8
Количество каналов	1
Время установки	250 нс
Скорость преобразования	4 МГц
Интерфейс обмена данными	Параллельный
Тип выхода	Ток
Диапазон выходных напряжений	-Vref; Вір Vref
Максимальная потребляемая мощность	450 мВт
Конфигурация источника опорного напряжения	Ехt
Диапазон напряжений питания аналоговой части	5 В
Рабочая температура	-55 °С...125 °С



DD7 - АЦП ADС08161. Корпус микросхемы АDС08161 - DIР20. На рисунке 5.9 приведены внешний вид и габаритные размеры микросхемы. В таблице 5.5 основные параметры АЦП. На рисунке 5.10 - назначение выводов микросхемы ADС08161

Рисунок 5.9 - Внешний вид и габаритные размеры микросхемы DD7-ADС08161

Таблица 5.5 - Основные параметры АЦП

Параметры	Значение
Разделительная способность	8 бит
Время преобразования (t такт)	560 нс (максимально) (режим WR-RD)
Полная пропускная способность	300 кГц
Частота выборки минимум	1,5 МГц
Рассеиваемая мощность	100 МВт
Некорректируемая общая ошибка	+1/2 МЗР и +1 МЗР максимально



Рисунок 5.10 - Назначение выводов микросхемы ADС08161

GND - общий;

Vin - аналоговый вход;

V+ - питание;

Vref out - выход опорного напряжения;

Vref - опорное напряжение;

DВ - выход данных;

СS - выбор кристалла;

WR/RDY - запись / чтение;

MODE - режим;

RD - чтение;

INT- вход прерывания.

R1- R9, R14- R16, R18, R20 - резисторы С2-ЗЗН.

С2-ЗЗН - резисторы общего применения, для ручной и автоматизированной сборки аппаратуры, предназначены для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного токов. Имеют высокую точность и высокую температурную стабильность сопротивления.

Внешний вид и габаритные размеры С2-ЗЗН приведены на рисунке 5.11. B таблице 5.6 приведены габаритные размеры.



Рисунок 5.11 - Внешний вид и габаритные размеры С2-ЗЗН

Таблица 5.6 - Габаритные размеры резисторов С2-ЗЗН

Тип	Номинальная мощность рассеивания, Вт	Размеры, мм
		L	D	Н	d
С2-ЗЗН	0,125 Вт	6,0	2,2	18	0,6

BQ 1 - Кварцевый резонатор РГ-08. Корпус металлический типа БА. Внешний вид и габаритные размеры РГ-08 приведены на рисунке 5.12. Диапазон рабочих температур -60°С ... + 100°С. Частота 80 МГц.

Рисунок 5.12 - Внешний вид и габаритные размеры кварцевого резонатора РГ-08

Конденсаторы К50-35. На рисунке 5.13 приведены внешний вид и габаритные размеры К50-35. В таблице 4.8 приведены габариты К50-35.



Рисунок 5.13 - Внешний вид и габаритные размеры К50-35

Таблица 5.8 - Размеры К50-35:

L, мм	D, мм	d, мм	F,мм
11	5	0,6	5

5.3 Разработка конструкции печатной платы

Разработка конструкции печатной платы имеет следующие основные стадии:

- выбор и обоснование типа печатной платы;

- выбор и обоснование класса точности печатной платы;

- выбор материала, габаритных размеров и конфигурации печатной платы;

- предварительное размещение элементов;

- трассировка проводников и размещение элементов ведущего рисунка;

- разработка конструкторской документации печатной платы.

В данном устройстве используется двусторонняя печатная плата.

Согласно ГОСТ 23751-86 печатные платы по точности выполнения элементов ведущего рисунка делятся на пять классов точности. В данном дипломном проекте выбран третий класс точности, поскольку платы третьего класса точности имеют оптимальное соотношение надежность / стоимость.

Ниже на рисунке 5.14 изображены внешний вид и габаритные размеры двусторонней печатной платы.



Рисунок 5.14 - Внешний вид и габаритные размеры двусторонней печатной платы

Нпс суммарная толщина печатной платы; Нn-толщина химико гальванического покрытия; Нn-толщина ведущего рисунке; L- расстояние между центрами (осями) элементов конструкции печатной платы. hn- толщина печатной платы; Нм- толщина основы печатной платы; hф- толщина фольги; b- гарантийный поясок; D - диаметр контактной площадки; d- диаметр отворились; расстояние между краями соседней элементов ведущего рисунке; d-ширина печатных проводников; Q-расстояние от края печатной платы, выреза, паза к элементам ведущего рисунке.

Для третьего класса точности используют следующие конструктивные параметры:

- минимальное значение номинальной ширины проводника t = 0,25 мм;

- минимальное значение расстояния между проводниками S = 0,25 мм;

- гарантированный поясок b = 0,10 мм.

Предельное отклонение диаметра отверстия Dd:

- без металлизации при Dd = ± 0,10 мм;

- с металлизацией при Dd = 0; -0,10 Мм;

- предельное отклонение ширины печатного проводника (контактной площадки) st= ± 0,10 мм;

- допуск на расположение осей отверстий Td= 0,08 мм;

- допуск на расположение центров контактной площадки Тd = 0,15 мм.

В качестве материала для изготовления печатной платы используется стеклотекстолит, облицованный медной оксидированной фольгой (СФ-1-35).

Толщина фольги- 35 мкм. Толщина платы - 2 мм. Рабочий диапазон температур: от -60°С до + 85°С Габаритные размеры печатной платы - 187 мм на 153 мм.

Диаметр отверстия под вывод выбирают из условия получения зазора между выводом и станки отверстия, обеспечивающего капиллярное проникновение припоя в процессе пайки.

Минимальный диаметр контактной площадки D вокруг монтажного отверстия с известным диаметром d определяется по формуле 5.1:

, (5.1)

где ?dB.O - верхнее предельное отклонение диаметра отверстия -0,1 мм;

bН - гарантированный поясок на внешнем слое -0,1 мм;

?tB.O и ?tH.O - верхнее и нижнее предельные отклонения ширины проводника - ± 0,10 мм;

?dтp- значение затравливания диэлектрика (для односторонних плат = 0);

Td - допуск на расположение осей отверстий для соответствующего класса точности и размеров платы - 0,08 мм;

ТD - допуск на расположение контактной площадки для соответствующего класса точности и размеров платы - 0,15 мм.

Правила выполнения чертежей печатной платы как детали установлены ГОСТ 2.417-91. Размеры на чертеже печатной платы указаны с помощью координатной сетки в прямоугольной системе координат. Шаг сетки 1,25 мм. Координатная сетка нанесена на часть поверхности печатной платы. За начало отсчета принят левый нижний угол печатной платы. Диаметр отверстия, его условный знак, диаметр контактной площадки, наличие металлизации, количество отверстий объединены в таблицу 5.9.

Таблица 5.9 - Параметры монтажных отверстий и контактных площадок.

Условное обозначение	Диаметр отверстий, мм	Наличие металлизации в отверстии	Количество отверстий	Минимальный диаметр контактной площадки, мм
	0,9	-	153	1,1
	0,3	-	9	0,5

Чертеж платы печатной приведен в Приложении Б.

5.4 Разработка конструкции печатного узла

Основными составляющими печатного узла является печатная плата, навесные и установочные элементы. На сборочном чертеже узла электро- радиоэлементы допускается изображать упрощенно внешними очертаниями.

При нанесении позиционных обозначений на чертеже для составных частей, которые являются элементом принципиальной электрической схемы, наносится позиционное обозначение, присвоенной этому элементу в схеме.

Элементам, не указанных на принципиальной электрической схеме, но участвуют в электрических соединениях для указания адресов присоединения проводников присваивают очередные позиционные обозначения после элементов того же функционального назначения, на схеме.

Варианты установки навесных изделий:

· II А-R1-R15, R18, R20;

· YВ-DА.1, DD9, DD10;

· YI Б - DD4;

· YII А - С1-С27, R16, R17, R19, R21- R23, L1;

· YII A - DD 2, DDЗ, DD5, DD6, DD7, DD8.

Установка навесных элементов на печатной плате в соответствии с ГОСТ 2779-94 осуществляется в отверстия печатной платы. Стандарт при установке резисторов, конденсаторов, полупроводниковых приборов, интегральных микросхем и других элементов на печатных платах предусматривает следующие параметры формованых выводов:

- минимальный размер от корпуса элемента до центра окружности изгиба при формировании выводов - 1 мм;

- минимальный радиус изгиба выводов - 1 мм;

- постоянная унифицированная длина отформованной части вывода -4,2 мм;

- минимальная длина контактирующего участка вывода с контактной площадкой - 1 мм;

- глубина формирования 2,5 мм.

При размещении элементов на печатной плате следует соблюдать следующие правила:

- каждый вывод элемента следует устанавливать в отдельное монтажное отверстие;

- элементы, устанавливаемые в монтажные отверстия, желательно располагать с одной стороны печатной платы.

Сборочный чертеж устройства представлен в Приложении В.

5.5 Выбор условий охлаждения и расчет теплового режима

В процессе работы электронного устройства температура нагрева его элементов не должна превышать допустимых техническими условиями значений. При конструировании необходимые температурные условия достигаются применением соответствующих условий охлаждения и рациональной компоновкой при конструировании.

Предварительный выбор системы охлаждения производится с помощью графиков, характеризующих область целесообразного применения различных способов охлаждения.

Оценка проводится на основании предварительных данных по величине теплового потока, приходящего на единицу площади теплообмена по формуле (5.2).

, (5.2)

где Р - суммарная рассеиваемая мощность электронного устройства;

Кр - коэффициент, учитывающий давление воздуха (Кр = 1);

Sn- поверхность теплообмена, обусловленная геометрическими размерами корпуса электронного устройства.

Суммарную рассеиваемую мощность электронного устройства будут складываться из тепловыделения всех элементов. Она расчитывается по формуле 5.3

, Вт (5,3)

где Рi - мощность каждого элемента в отдельности с учетом коэффициента нагрузки;

n - количество тепловыделяющих элементов.



Корпус проектируемого устройства прямоугольной формы примем, с учетом габаритов электронного функционального узла, будет иметь следующие размеры: 190 х 155 х 20 мм (0,19 х 0,155 х 0,02 м).

Коэффициент заполнения объема К3 = 0,6.

Поверхность теплообмена рассчитывается по формуле 5.4:

(5.4)

где l1,l2,l3- геометрические размеры корпуса устройства.

Sп = 2 * (0.190 * 0,155 + (0,190 + 0,155) * 0,02) = 0,073м2

Таким образом, величина теплового потока на единицу площади по формуле (5.2) равна

,

.

Вторым параметром оценки является величина минимально допустимого перегрева элементов устройства. Эта величина определяется по формуле 5.5

Тпер = Ттіп - Тс°С, (5.5)

где Тmin - допустимая температура корпуса наименее термостойкого элемента, Тс - температура окружающей среды, Тс = 45°С.

Т = 85 - 45 = 40°С.



Целесообразно применять естественное воздухоохлаждение, герметичный корпус, расположение печатной платы - горизонтальное.

5.6 Расчет теплового режима блока в герметичном корпусе

В теплофизическом отношении электронное устройство это сборочная система с большим количеством источников тепла сложной формы.

Наибольшее распространение получила модель электронного устройства в герметичном или перфорированном корпусе, нагретой зоной в виде тела с изотермической поверхностью простой формы (параллелепипед). В зависимости от конструкции электронного устройства в нем могут быть выделены не одна, а несколько нагретых зон (например, каждая из печатных плат в блоке кассетной конструкции может рассматриваться как отдельная нагретая зона).

Определяющими параметрами для расчета являются удельные мощности рассеивания блока устройства в целом Рк и нагретой зоны Р3. Они, соответственно равны

(5,6)

(5,7)

где Р0 - рассеиваемая устройством мощность;

Sk - площадь поверхности корпуса устройства;

S3 - условная поверхность нагретой зоны.

В свою очередь площадь поверхности корпуса устройства и условная поверхность нагретой зоны определяются по формуле (5.8) и формуле (5.9) соответственно



(5.8)

(5.9)

где l1,l2,l3 соответственно длина, ширина основания устройства и его высота. Нагретая зона проектируемого устройства прямоугольной формы с размерами 195 х 160 х30мм (0,195 х 0,160 х 0,03 м).

В общем случае перегрев корпуса герметичного электронного устройства, работающего в нормальных климатических условиях в окружающей среде, определяется зависимостью (5.10)

(5.10)

где Рк удельная мощность, Вт / м².

Перегрев нагретой зоны определяется аналогичной зависимостью (5.11)

(5.11)

Площадь поверхности корпуса устройства определяется по формуле (5.8)

Удельная мощность рассеяния блока устройства определяется по формуле

,



Перегрев корпуса электронного устройства, работающего в нормальных климатических условиях, по отношению к окружающей среде определяется зависимостью (5.10)

.

Перегрев нагретой зоны определяется аналогичной зависимостью (5.11)

.

Перегрев воздуха в устройстве определяется по формуле (5.12):

(5.12)

.

Средняя температура воздуха в устройства равна по формуле (5.13)

(5.13)

.

Температура корпуса устройства равна по формуле (5.14)

(5.14)

.

Температура нагретой зоны равна по формуле (5.15)



(5.15)

,

где Тс - температура окружающей среды.

Температурный режим отдельных теплонагруженных элементов зависит от удельной рассеиваемой мощности нагретой зоны

(5.16)

(5.17)

DD 2 - IR2121 DIР 8.

Мощность элемента Рел = 0,23 Вт.

Площадь поверхности элемента Sел = 0,0003462 м2.

Удельная рассеиваемая мощность определяется зависимостью

.

Перегрев поверхности элемента определяется зависимостью

.

Перегрев окружающей элемент среды определяется следующей зависимостью

.

Температура поверхности элемента определяется по формуле



.

Температура среды, окружающей элемент

Так как температура поверхности элемента меньше максимальной рабочей температуры (125°С), то элемент не перегревается и работает нормально.

DDЗ - АD8561 DIР8.

Мощность элемента Рел = 0,04 Вт.

Площадь поверхности элемента Sел = 0,0003462 м².

Удельная рассеиваемая мощность определяется зависимостью

.

Перегрев поверхности элемента определяется зависимостью

.

Перегрев окружающей элемент среды определяется следующей зависимостью

.

Температура поверхности элемента определяется по формуле

.



Температура среды, окружающей элемент

.

Так как температура поверхности элемента меньше максимальной рабочей температуры (85°С), то элемент не перегревается и работает нормально.

DD4-АСS712 SOIС8.

Мощность элемента Рел = 0,07 Вт.

Площадь поверхности элемента Sел = 0,000069 м².

Удельная рассеиваемая мощность определяется зависимостью

.

Перегрев поверхности элемента определяется зависимостью

Перегрев окружающей элемент среды определяется следующей зависимостью

Температура поверхности элемента определяется по формуле

.



Температура среды, окружающей элемент

.

Так как температура поверхности элемента меньше максимальной рабочей температуры (125° С), то элемент не перегревается и работает нормально.

DD5 - 1986BE92У Н18.64-1В.

Мощность элемента Рел = 0,04 Вт.

Площадь поверхности элемента Sел = 0,0003462 м².

Удельная рассеиваемая мощность определяется зависимостью

Перегрев поверхности элемента определяется зависимостью

Перегрев окружающей элемент среды определяется следующей зависимостью

Температура поверхности элемента определяется по формуле

.



Температура среды, окружающей элемент

Так как температура поверхности элемента меньше максимальной рабочей температуры (125°С), то элемент не перегревается и работает нормально.

DD6 -АD7524 - DIР 16.

Мощность элемента Рел = 0,45 Вт.

Площадь поверхности элемента Sел = 0,0006 м².

Удельная рассеиваемая мощность определяется зависимостью

Перегрев поверхности элемента определяется зависимостью

.

Перегрев окружающей элемент среды определяется следующей зависимостью

.

Температура поверхности элемента определяется по формуле



Температура среды, окружающей элемент

.

Так как температура поверхности элемента меньше максимальной рабочей температуры (125°С), то элемент не перегревается и работает нормально.

DD7 -АDС08161 - DIР20.

Мощность элемента Рел = 0,1 Вт.

Площадь поверхности элемента Sел = 0,0004016 м².

Удельная рассеиваемая мощность определяется зависимостью

.

Перегрев поверхности элемента определяется зависимостью

.

Перегрев окружающей элемент среды определяется следующей зависимостью

Температура поверхности элемента определяется по формуле

.



Температура среды, окружающей элемент

.

Так как температура поверхности элемента меньше максимальной рабочей температуры (85°С), то элемент не перегревается и работает нормально.

DD8 -К525ПС2Б - DIР16.

Мощность элемента Рел = 0,11 Вт.

Площадь поверхности элемента Sел - 0,0006 м².

Удельная рассеиваемая мощность определяется зависимостью

Перегрев поверхности элемента определяется зависимостью

.

Перегрев окружающей элемент среды определяется следующей зависимостью

.

Температура поверхности элемента определяется по формуле



Температура среды, окружающей элемент

Так как температура поверхности элемента меньше максимальной рабочей температуры (125°С), то элемент не перегревается и работает нормально.

С2-23Н-0,125 Вт.

Мощность элемента Рел = 0,125 Вт.

Площадь поверхности элемента Sел = 0,00006248 м².

Удельная рассеиваемая мощность определяется зависимостью

.

Перегрев поверхности элемента определяется зависимостью

.

Перегрев окружающей элемент среды определяется следующей

зависимостью

.

Температура поверхности элемента определяется по формуле

.

Температура среды, окружающей элемент



.

Так как температура поверхности элемента меньше максимальной рабочей температуры (155°С), то элемент не перегревается и работает нормально.

5.7 Расчет надежности устройства

Определение надежности устройства осуществляется по методике расчета по внезапным эксплуатационным отказам по известным показателям надежности элементов устройства с учетом следующих допущений: отказы элементов статистически независимые и отказ любого элемента приводит к отказу всего устройства.

Интенсивность отказов устройства определится по формуле (5.18)

где л0i - интенсивность отказа i-го элемента;

бi - поправочный коэффициент, учитывающий влияние температуры окружающей среды и электрическую нагрузку прибора;

k л = kл1 * kл2 * kлз - поправочный коэффициент, учитывающий условия эксплуатации устройства;

kл1 - влияние механических факторов

kл2 - влияние климатических факторов

kлз - условия работы при пониженном атмосферном давлении

Интегральные микросхемы.

Интенсивность отказов л0 = 0,5 10 -6 1 / ч.

Количество элементов: 10.

Резисторы постоянного сопротивления.

Интенсивность отказов л0 = 0,5 -10-6 1 / ч.

Поправочный коэффициент б = 0,84.

Количество элементов: 17.

Резисторы переменные.

Интенсивность отказов л0 = 0,5-10-6_1 / ч.

Количество элементов: 2.

Резисторы подстроечные.

Интенсивность отказов л0 = 0,5-10-6 1 / ч

Количество элементов: 4.

Конденсаторы.

Интенсивность отказов л0 = 0,7 10-6 _1 / ч

Коэффициент нагрузки: kн = 0,6.

Поправочный коэффициент б = 0,9.

Количество элементов: 23.

Кнопки тактовые.

Интенсивность отказов л0 = 5-10-6 1 / ч

Коэффициент нагрузки: kн = 0,5.

Поправочный коэффициент б = 0,21.

Количество элементов: 5.

Кварцевый резонатор.

Интенсивность отказов л0 = 0,7 10-6 1 / ч

Коэффициент нагрузки: kн = 0,6.

Поправочный коэффициент б = 0,9.

Количество элементов: 1.

Элементы крепления.

Интенсивность отказов л0 = 0,4 10-6 1 / ч

Количество элементов: 16.

Плата печатная.

Интенсивность отказов л0 = 0,1 10-6 1 / ч

Количество элементов:

Пайка соединительная.

Интенсивность отказов л0 = 0,04 10-6 1 / ч

Количество элементов:

Провод соединительный.

Интенсивность отказов (на 1 погонный метр) л0 = 0,12 10-6 1 / ч

Количество элементов:

Итак, интенсивность отказа устройства вычисляется, как

.

Средняя наработка устройства на отказ рассчитывается по формуле 5.19

(5.19)



6. Имитационное моделирование работы устройства

6.1 Принцип работы импульсного преобразователя постоянного напряжения ИППН

Поскольку одним из важнейших блоков разрабатываемой системы является импульсный преобразователь постоянного напряжения понижающего-повышающего типа - ИППН, поэтому в этом разделе будет проведено моделирование работы именно этой части устройства.

Импульсные преобразователи постоянного напряжения характеризуются высоким значением КПД, массогабаритным показателям и надежности работы. Они используются в тех случаях, когда нужно согласовать напряжение питания нагрузки с выходным напряжением источника первичного электропитания.

Блок - схема преобразователя ИППН приведена на рисунке 4.1.

На рисунках 6.1 и 6.2 приведены диаграммы тока и напряжения в ИППН в непрерывном и прерывистом режимах соответственно.

Рисунок 6.1 - Ток и напряжение в ИППН в непрерывном режиме



Рисунок 6.2 - Ток и напряжение в ИППН в прерывистом режиме

Данный ИППН может осуществлять повышение или понижение постоянного напряжения, то есть в зависимости от частоты и / или коэффициента заполнения (величина, обратная скважности) управляющих импульсов на ключ, напряжение на нагрузке (аккумуляторной батареи) может быть больше или меньше напряжения источника (фотоэлектрического модуля).

Целью моделирования является воссоздание работы импульсного преобразователя постоянного напряжения в режимах снижения и повышения напряжения.

6.2 Имитационная модель ИППН

Моделирование осуществляется в приложении Sym Power System системы Matlab. Имитационная модель ИППН изображена на рисунке 6.3.

Напряжение источника питания, составляет 17,5В.

Модель преобразователя состоит из идеального ключа, индуктивности, обратного диода, конденсатора и формирователя импульсов.

Описание блоков, используемых в модели, приведено ниже.



Рисунок 6.4 - Диаграмма работы ИППН в понижающем режиме



Рисунок 6.5 - Диаграмма работы ИППН в повышающем режиме

Соntrol Рulse Generator - формирователь прямоугольных импульсов, используется для моделирования системы управления преобразователем. В таблице 6.1 приведены параметры блока Соntrol Рulse Generator.

Таблица 6.1 - Параметры блока Соntrol Рulse Generator

Название блока	Режим работи	Период, с	Ширина импульсов, % от периода
Соntrol Рulse Generator	Понижающий	0,002	10
	Повышающий	0,002	зо

Роwеr Switch - используется в качестве ключевого элемента для коммутации напряжения. Параметры блока Роwеr Switch и параметры блока Diode остались по умолчанию.

В таблице 6.2 и 6.3 приведены параметры блоков L, С, R, и источника напряжения соответственно.

Таблица 6.2 - Параметры блоков L, С, R (Фильтр)

Название блока	Сопротивление, Ом	Индуктивность, Гн	Емкость, Ф
L	0	0,01	Inf
С	0	0	100е-6
R	ІеЗ	0	inf

Таблица 6.3 - Параметры источника напряжения

Назва блока	Амплитуда, В
ОС	17,5

На рисунках 6.4 и 6.5 представлены диаграммы, характеризующие работу ИППН в понижающем и повышающем режимах соответственно.

По результатам моделирования можно сделать вывод о том, что данный преобразователь соответствует необходимым требованиям, а именно повышает/понижает напряжение до нужного для нагрузки уровня. Обеспечивает надежную работу всей системы в целом и осуществляет корректную зарядку аккумуляторной батареи.



7. Охрана труда

7.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов

В данном дипломном проекте разработано устройство заряда аккумуляторной батареи с питанием от солнечного модуля. Устройство имеет свои "конструктивные и схемотехнические особенности, которые необходимо учесть при монтаже и наладке, так как в противном случае он или его отдельная часть на стадии сборки и монтажа может выйти из строя. Особое внимание надо уделить вредным факторам при работе, обслуживании и утилизации аккумуляторных батарей, а также общей опасности поражения электрическим током.

Наличие потенциально опасных мест при работе характеризуется следующими факторами:

термические (взрывы при заряженные батарей, ожоги кислотой, электролитом, расплавленным свинцом или мастикой);

поражения электрическим током;

наличие в воздухе рабочей зоны вредных веществ (паров кислот, щелочи, аэрозоля свинца и т.д.);

захламленность места работы; отсутствие специальных приспособлений и оборудования; недостаточная освещенность рабочей зоны.

Главными опасными и вредными производственными факторами, которые могут действовать на работника, выполняющего работы по обслуживанию аккумуляторных батарей являются:

- Термические факторы (взрывы при зарядке батарей, ожоги кислотой, электролитом, расплавленным свинцом или мастикой).

- Поражение электрическим током.

- Наличие в воздухе рабочей зоны вредных веществ (паров кислот, щелочи аэрозоля свинца и т.д.).

- Загромождение места работы;

- Отсутствие специальных приспособлений и оборудования.

- Недостаточная освещенность рабочей зоны.

7.2 Инструкция по охране труда аккумуляторщика

7.2.1 Общие положения

Этой инструкцией определяются основные положения и требования охраны труда, направленные на сохранение жизни и здоровья работников.

Инструкция определяет порядок выполнения безопасных приемов и методов труда при выполнении работ по обслуживанию аккумуляторных батарей в отряде технической службы и предназначена для обучения, проведения инструктажей и проверки знаний по вопросам охраны труда личного лиц привлекаются к выполнению работ.

Инструкция действует на протяжении 3 лет со дня утверждения.

Работники, допущенные к выполнению работ по обслуживанию аккумуляторных батарей обязаны знать и выполнять эту инструкцию, должны выполнять только ту работу, которая поручена руководством части или отряда, и по которой они проинструктированы, и не выполнять те указания, которые противоречат правилам охраны труда.

Эксплуатационное обслуживание аккумуляторных батарей проводится аккумуляторщиками и персоналом с квалификационной группой не ниже III.

Допуск работников к выполнению работ по обслуживанию аккумуляторных батарей оформляется приказом по подразделению.

Работники, допущенные к выполнению работ по обслуживанию аккумуляторных батарей при не выполнении ими требований безопасности, изложенных в инструкции по охране труда, в зависимости от характера нарушений привлекаются к дисциплинарной, материальной и уголовной ответственности согласно действующему законодательству.

Техническое состояние зарядного устройства должен соответствовать требованиям правил технической эксплуатации, инструкций заводов изготовителей и другой нормативно - техническую документацию.

Работник, допущенный к выполнению аккумуляторных работ (далее - работник) должен знать:

- Технологию обслуживания и ремонта аккумуляторных батарей.

- Устройство и принцип работы аккумуляторных батарей.

- Устройство и правила безопасной эксплуатации оборудования, устройств, приборов и инструмента, используемого.

- Физические и химические свойства кислот, щелочей, свинца, мастик, применяемых при ремонте аккумуляторных батарей и способы оказания первой помощи от действия этих веществ.

- Безопасные приемы работ при работе с аккумуляторами.

- При зарядке аккумуляторных батарей выделяется водород, который в смеси с воздухом может достичь взрывоопасной концентрации ("Гремучий газ").

- Нормы напряжения во время зарядки и разрядки батарей.

- Методы и порядок нейтрализации действия вредных веществ при попадании их на тело.

Работник должен:

- Выполнять правила внутреннего трудового распорядка.

- Помнить о личной ответственности за выполнение правил охраны труда и безопасность сослуживцев.

- Принимать необходимые меры по устранению производственных ситуаций, создающих угрозу его жизни или здоровью, здоровью окружающих его людей, сообщать об опасности своему непосредственному руководителю (руководство части, отряда).

- Знать и выполнять требования этой инструкции и нормативных актов об охране труда, правила пожарной безопасности, правила обращения с механизмами и оборудованием, пользоваться средствами коллективной и индивидуальной защиты.

- Выполнять только ту работу, по которой он проинструктирован и которая поручена руководителем работ.

- Не допускать посторонних лиц на свое рабочее место.

Ремонт и зарядка аккумуляторных батарей должны проводиться в отдельных помещениях, специально оборудованных и укомплектованных необходимым для этой цели оборудованием, приспособлениями, инструментами. Размещение оборудования должно обеспечивать безопасную работу работника.

На входной двери должны быть установлены надписи и знаки безопасности "Аккумуляторная", "Вход запрещен", "Курить запрещено", "Пользоваться открытым огнем запрещено".

Оборудование, при работе на котором выделяются вредные вещества, должно находиться в помещении, оборудованном местной вентиляцией

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны должно проверяться в установленные сроки и не должно превышать установленных предельно допустимых концентраций свинца и его неорганических соединений - 0,01/0,005 мг/м, серной кислоты - 1 мг/м, щелочей едких (растворы в пересчете на NаОН) - 0.5 мг/м, водорода мышьякового - 0,1 мг/м.

Эти вредные вещества опасны вследствие ядовитого действия свинца и его соединений, серная кислота раздражающе действует на слизистую оболочку и дыхательные пути, наносит ожоги при попадании на кожу.

Все электрооборудование (корпуса аппаратов, шкафы выпрямительных устройств и т.п.) должно иметь надежное защитное заземление или зануление.

Электрические провода следует защищать от механических повреждений, масел и кислот, которые разрушительно влияют на изоляцию.

На рабочем месте у зарядного устройства на полу должен быть резиновый коврик на всю длину рабочей зоны и шириной не менее 0,6 м.

Обслуживание и ремонт зарядного устройства должен выполняться соответствующими специалистами, имеющими разрешение на проведение этих работ.

На всех сосудах с электролитом, дистиллированной водой, содовым раствором или раствором борной кислоты должны быть сделаны четкие надписи (наименование). Кислоту следует хранить в стеклянных оплетенных бутылях, в отдельных проветриваемых помещениях. Бутылки с кислотой должны быть установлены на полу в один ряд. Каждую из них следует обеспечить биркой с наименованием кислоты. Пустые бутылки из-под кислоты хранятся в аналогичных условиях.

7.2.2 Требования безопасности перед началом работы

Перед тем, как приступить к работе работник должен:

Проверить рабочую одежду - костюм из шерсти, резиновый фартук, резиновые перчатки и сапоги, защитные очки. Фартук (нижний край должен быть ниже верхнего края голенищ полусапог.

Внимательно осмотреть рабочее место, привести его в порядок, убрать все мешающие в работе.

Проверить и убедиться в исправности:

- Технологического оборудования, устройств и приборов;

- Исправность электрооборудования, состояние изолирующих подставок, решеток, пусковых приборов, заземления.

- На зарядном устройстве - исправность контактных зажимов, надежность закрепления;

- Работы местной вентиляции.

7.2.3 Требования безопасности во время выполнения работы

Работа с аккумулятором должна проводиться только при работающей общей и местной вентиляции.

Во время каждого технического обслуживания аккумулятора необходимо прочистить вентиляционные отверстия в пробках или крышках.

Перед разборкой аккумуляторной батареи необходимо слить электролит.

При переносе аккумуляторных батарей необходимо использовать устройства (захваты) и соблюдать меры предосторожности, чтобы избежать обливания электролитом.

Готовить кислотный электролит необходимо в специальных сосудах из специальных материалов (керамических, фаянсовых и т.д.). Запрещается для приготовления электролита пользоваться стеклянной посудой, так как она от разогрева может лопнуть.

При приготовлении, заливке и доливке кислотного электролита в батарее необходимо обязательно пользоваться защитными очками и резиновыми перчатками.

Переливать кислоту с бутылей в емкость следует только с помощью специальных устройств (качалок, сифонов и т.п.). Запрещается переливать кислоту вручную.

Производить смену электролита или доливки его в аккумуляторы следует с помощью специального оборудования, резиновой груши, стеклянной кружки и тому подобное.

Открывать стеклянные бутыли с кислотой, щелочью необходимо осторожно, без применения больших усилий; при открытии предварительно прогреть горловину бутылей тряпкой, смоченной в горячей воде.

Запрещается прикасаться руками без резиновых перчаток к токоведущим частям (клемм, контактов, электропроводов). В случае необходимости применения инструмента, пользоваться только инструментом с изолированными рукоятками.

Перед постановкой аккумуляторных батарей на зарядку необходимо прочистить вентиляционные отверстия и вывернуть пробки, чтобы не допустить накопления внутри элементов большого количества "гремучего газа", что приводит к разрыву крышек аккумуляторов. Зарядка аккумуляторных батарей необходимо проводить в отдельном помещении только при работающей вытяжной вентиляции, которая отсасывает опасные и взрывоопасные вещества и газы от мест зарядки батарей. При одновременной зарядке не более 10 батарей, в виде исключения, разрешается осуществлять их зарядку в вытяжных шкафах с работающей индивидуальной вытяжкой.

Вентиляция должна включаться перед началом зарядки батарей и отключаться после полного удаления газов, но не раньше, чем через 1,5 часа после окончания зарядки.

Во время зарядки батарей необходимо использовать переносные светильники во взрывоопасном исполнении напряжением не более 42 В.

При установлении аккумуляторных батарей следует вывернуть пробки из аккумуляторных банок, соединить аккумуляторы между собой, затем подключить к клемной доске, рычаг реостатов перевести на номинальную силу зарядного тока, после включения рубильника установить необходимую силу зарядного тока.

Зарядка аккумуляторных батарей с не снятыми пробками банок запрещается.

Выключение зарядного устройства обязательно:

- В случае прекращения подачи тока.

- При появлении напряжения на корпусе оборудования.

- При появлении искрения, подозрительных шумов, треска и других необычных звуков.

- При неисправности или отключении работы вентиляции.

- При установке и снятии аккумуляторной батареи.

- При ремонте, чистке и обслуживании.

При проведении аккумуляторных работ запрещается:

- Курить, входить в помещение с открытым огнем (зажженной спичкой, сигаретой и т.д.).

- Пользоваться электронагревательными приборами.

- Хранить в аккумуляторном помещении бутыли с серной кислотой и флаконы с едким калием более суточной потребности, а также пустую посуду.

- Совместно хранить и заряжать кислотные и щелочные аккумуляторные батареи в одном помещении.

- Пребывание в помещении посторонних людей.

- Проводить любые посторонние работы.

- Хранить в помещении продукты питания и принимать пищу.

7.2.4 Требования безопасности после окончания работы

По окончании работы работник должен:

- Прервать процесс зарядки аккумуляторов и отключить зарядное устройство за 1,5 часа до окончания работы.

- Привести в порядок рабочее место и приспособления.

- Снять спецодежду, защитные средства и устройства, очистить от пыли и другой грязи и отнести в отведенное для хранения место.

- Доложить начальнику, части обо всех неисправностях и недостатках, обнаруженных во время работы, и о принятых мерах по их устранению.

- Вымыть лицо и руки водой с мылом и принять душ.

7.3 Пожарная безопасность

Пожарная безопасность при эксплуатации аккумуляторных батарей на предприятиях должна обеспечиваться требованиями безопасности в аварийных ситуациях.

Количество, тип и ранг огнетушителей, необходимых для защиты конкретного объекта, устанавливают исходя из величины пожарной нагрузки, физико-химических и пожароопасных свойств обращаются горючих материалов, характера возможного их взаимодействия с ОТВ и размеров защищаемого объекта.

В зависимости от заряда порошковые огнетушители применяют для тушения пожаров классов А, В, С, Е или класса Д.

Расстояние от возможного очага пожара до ближайшего огнетушителя определяется требованиями правил, не дальше З0 м для помещений категорий А. Рекомендуется переносные огнетушители устанавливать на подвесных кронштейнах или в специальных шкафах. Огнетушители должны располагаться так, чтобы основные надписи и пиктограммы, показывающие порядок приведения их в действие, были хорошо видны и обращены наружу или в сторону наиболее вероятного подхода к ним.

Исходя из свойств веществ и материалов, условий их применения и обработки и в соответствии с ОНТП 24-86 "Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности" помещения по взрыво- пожарной и пожарной опасности делятся на пять категорий - А, Б, В, Г, Д. Помещение, в котором находится аккумуляторная батарея относится к категории А.

Категория А (взрывопожароопасная).

Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки и <28°С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление АРФ> 5 кПа во фронте ударной волны взрыва в помещении. К ним относятся водородные станции, склады баллонов для сжиженных газов, помещения стационарных кислотных и щелочных аккумуляторных установок, насосные станции по перекачке жидкостей с температурой вспышки до и = 28°С и составы этих жидкостей, помещения малярных цехов, где применяют нитрокраски, лаки и нитроэмали, ацетиленовые станции и помещения ацетиленовых генераторов и др.

Помещение, ограниченное пространство в помещении или наружной установке, в которых являются или могут образоваться взрывоопасные смеси, называются взрывоопасной зоны.

Аккумуляторные батареи относятся к классу помещения В-I - зоны, расположенные в помещениях, где выделяются горючие газы или пары легковоспламеняющихся жидкостей в таком количестве и с такими свойствами, что они могут образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы (например, при загрузке или разгрузке технологических аппаратов, хранении или переливании легковоспламеняющихся жидкостей, находящихся в открытых емкостях и т.д.). К этому классу относят помещения кладовых для хранения газа, помещения стационарных кислотных аккумуляторов.



Выводы по разделу

В ходе дипломного проектирования был разработан контроллер заряда аккумуляторной батареи от солнечной панели.

В проекте разработана структурная, принципиальная схемы и алгоритм работы устройства, рассчитанные и выбранные элементы устройства, а также рассчитаны мероприятия по охране труда. Приведены имитационное моделирование работы устройства.

К преимуществам данной разработки следует отнести улучшенную современную, доступную элементную базу, в следствии чего уменьшились массогабаритные показатели, снизилась стоимость на данный образец среди своего класса. Данная разработка представляет собой универсальное устройство заряда, который рассчитан на отличные друг от друга нагрузки (как по емкости так и по напряжению). Также решена главная проблема потери выходной мощности солнечной батареи под влиянием внешних факторов. То есть система спроектирована учитывая различные условия окружающей среды отбирать от солнечной панели максимально возможную мощность.

Использование контроллера заряда обеспечит безопасные режимы заряда/разряда для аккумуляторной батареи, так как любая правильно собранная автономная солнечная энергосистема имеет в своем составе контроллер заряда.



8 Технико-экономическое обоснование производства

8.1 Определение себестоимости изготовления и цены устройства

В данном разделе дипломного проекта была рассчитана себестоимость контроллера заряда, а также разработка сетевого графика технической подготовки производства указанного устройства.

Полная себестоимость изделия (Сп) определяется суммарными затратами на его изготовление.

Калькуляция полной себестоимости изделия состоит по следующим статьям расходов:

Сп = См + Спф + Скп + Сзп + Ссоц + Сте + Соб + Сцех + Собщ + Сдр + Схоз (8.1)

где Сп - полная себестоимость изделия, грн.;

См - стоимость, грн.;

Спф - стоимость полуфабрикатов и комплектующих собственного производства, грн.;

Скп - стоимость покупных полуфабрикатов и комплектующих, грн.;

Сзп - расходы на суммарную заработную плату производственных рабочих, грн.;

Ссоц - отчисления с заработной платы в фонды общеобязательного государственного социального страхования (отчисления на социальные мероприятия), грн.;

Сте - затраты на топливо и электроэнергию на технологические цели, грн.;

Соб - расходы на содержание и эксплуатацию оборудования, грн.;

Сцех - цеховые расходы, грн.;

Собщ - общезаводские расходы, грн.;

Сдр - другие накладные расходы, грн.;

Схоз - общехозяйственные (непроизводственные) расходы, грн.

В условиях действующих предприятий, расходы по статьям калькуляционных затрат, которые не являются результатами предыдущих расчетов, устанавливаются на основании утвержденных на предприятии нормативов начислений по соответствующим статьям расходов.

В рамках дипломного проекта затраты по статьям, которые не являются результатами предыдущих расчетов, примем в соответствии с указанными ниже рекомендациям.

8.1.1 Расчет затрат на материалы, полуфабрикаты и комплектующие

Стоимость материалов определим по формуле:

(8.2)

где См - стоимость материалов, грн.;

Цмі - оптовая цена i-го вида материала, грн./Кг;

n - количество наименований материалов;

Нмі - норма расхода i-го материала на изготовление одного электронного устройства, кг;

Ртр - процент транспортно-заготовительных расходов на покупку материалов, (10%);

Сотх - стоимость возвратных отходов (примем 2% от суммарной стоимости материалов с учетом транспортно-заготовительных расходов), грн.

Нормы расходов по видам материалов (Нмi) на изготовление одного модуля СТМ зададим самостоятельно, в соответствии со степенью сложности принципиальной схемы устройства, с учетом размера платы 14 см х 20 см.

Расчет затрат на материалы сведем в таблицу 7.1.

Таблица 8.1 - Расчет стоимости материалов

№ п/п	Наименование материала	Цена Цмi, грн./кг	Норма затрат Нмi, кг	Стоимость, грн.
1.	Склотекстолит	40,00	0,065	2,6
2.	Припой	28,00	0,1	2,8
3.	Лак	500,00	0,050	25
4.	Флюс	125,00	0,049	6,13
5.	Хлорное железо	2,00	0,56	1,12
Итого суммарная стоимость материалов	37,65
Транспортно-заготовительные расходы на покупку материалов	3,77
Возвратные отходы	0,83
ИТОГО стоимость материалов с учетом транспортно-заготовительных расходов, за вычетом возвратных отходов См	42,25

Стоимость покупных полуфабрикатов и комплектующих определим по формуле:

(8.3)

где Скп - стоимость покупных полуфабрикатов и комплектующих, грн.;

Ртр - процент транспортно-заготовительных расходов на покупку полуфабрикатов и комплектующих (10%);

k - количество покупных полуфабрикатов и комплектующих и-го, шт;

Цкпі - оптовая цена покупных полуфабрикатов и комплектующих i-го типоразмера, грн. / Шт.

Цены полуфабрикатов и комплектующих указаны согласно принципиальной схеме устройства (приложение А) и спецификации (приложением Б). Результаты расчета стоимости покупных полуфабрикатов и комплектующих представлены в таблице 8.2.



Таблица 8.2 - Расчет стоимости покупных полуфабрикатов и комплектующих

№п/п	Наименование	Цена, грн./шт.	Кол-во, шт.	Стоимость, грн.
1	2	3	4	5
Резисторы
1	С2-ЗЗН	0,15	16	2,40
2	С2-23	0,22	2	0,44
3	РУ32Н502	0,30	1	0,30
4	СПЗ-19Б	0,41	4	1,64
Конденсаторы
5	Конденсатор керамический дисковый	10,75	2	21,50
	К50-35	9,60	12	115,20
	К10-17Б	11,20	6	67,20
Микросхема
6	LТМ4607	51,70	1	51,70
	1R2121	21,30	1	21,30
	АD8561	8,33	1	8,33
	АСS712	12,50	1	12,50
	1986ВЕ92У	37,54	1	37,54
	АD7524	8,60	1	8,60
	АDС08161	13,25	1	13,25
	К525ПС2Б	6,92	1	6,92
	ТL71	11,00	1	11,00
27	Акумуляторная батарея	2528	1	2528
28	MPPT контроллер заряда Tracer-3215RN	7526	1	7526
29	Солнечная батарея SW-P05012	5038	5	25190
30	Кварцовий резонатор	6,76	1	6,76
31	Гнездо питания DJR-05D	3.25	2	3.25
32	LCD дисплей HD44780	39.48	1	39.48
ИТОГО суммарная стоимость покупных полуфабрикатов и комплектующих	35673,31
ИТОГО суммарная стоимость покупных полуфабрикатов и комплектующих с учетом транспортно-заготовительных расходов (Скп)	39240,64

Таким образом, стоимость покупных полуфабрикатов и комплектующих с учетом транспортно-заготовительных расходов (Скп) составляет 39240,64 грн.



8.1.2 Расчет фонда заработной платы производственных рабочих

Основную заработную плату за выполнение работ по изготовлению единицы изделия определим по формуле:

(8.4)

Где Зосн - основная заработная плата, руб.;

р - количество видов работ, необходимых для изготовления изделия;

ri - средняя часовая тарифная ставка i-го вида работ, грн./г;

ti - трудоемкость i-го вида работ в расчете на единицу изделия, нормо-ч.

Часовая тарифная ставка (ri) производственного рабочего соответствующего разряда работ определяется на основе тарифной сетки и тарифной ставки работника первого тарифного разряда. Тарифная сетка приведена в таблице 8.3.

Таблица 8.3 - Тарифная сетка

Разряд работ (i)	I	II	III	IV	V	VI	VII
Тарифный коэффициент	1	1,09	1,20	1,35	1,55	1,81	2,07
Часовая тарифная ставка, год	6,43	7,01	7,72	8,68	9,97	11,64	13,31

Часовые тарифные ставки по разрядам тарифной сетки определяются путем умножения часовой тарифной ставки работника первого тарифного разряда на соответствующий тарифный коэффициент.

В рамках курсовой работы часовую тарифную ставку работника первого тарифного разряда принимаем равной 6,43 грн./ч.

На основании указанных рекомендаций рассчитаем часовые тарифные ставки производственных рабочих в соответствии с разрядами тарифной сетки. Результаты расчета сведем в таблицу 8.4.

Дополнительная заработная плата (Здоп) начисляется пропорционально основной заработной платы в размере надбавок и доплат к тарифным ставкам, предусмотренных действующим законодательством. В расчете принимаем Здоп в размере 50% от основной заработной платы.

Другие поощрительные и компенсационные выплаты (Зд) принимаем в размере 10% от основной заработной платы.

Расчет фонда заработной платы производственных рабочих на изготовление единицы электронного устройства сведем в таблицу 8.4.

Таблица 8.4 - Расчет фонда заработной платы производственных рабочих

№	Виды работ	Разряд работ	Часовая тарифная ставка ri, грн./г	Трудоемкость ti, нормо-г	Сумма заработной платы, грн.
1	2	3	4	5	6
1.	Заготовительные	VI	11,64	2,5	29,1
2.	Сверлильные	V	9,97	1,7	16,95
3.	Травление	IV	8,68	1,25	10,85
4.	Промывание	V	9,97	2,3	22,93
5.	Лужение	II	7,01	1,2	8,41
6.	Составляющие	I	6,43	6	38,58
7.	Паяльные	VI	11,64	6	69,84
8.	Отладочные	VI	11,64	4,5	52,38
9.	Другие	IV	8,68	1,5	13,02
Вместе основная заработная плата (Зосн)	262,06
Дополнительная заработная плата (Здоп)	131,03
Другие поощрительные и компенсационные выплаты (Здр)	26,21
Общий фонд заработной платы производственных рабочих (Сзп)	419,3

8.1.3 Расчет отчислений на социальные мероприятия

Годовые отчисления на социальные мероприятия из суммарного фонда оплаты труда персонала эксплуатационному обслуживанию и ремонту технических средств автоматизации определяется размером единого взноса на общеобязательное государственное социальное страхование.

Базой единого взноса на общеобязательное государственное социальное страхование являются расходы на суммарную заработную плату.

Размер удержаний из заработной платы в фонды общеобязательного государственного социального страхования Ссоц, грн. определяется согласно действующему законодательству.

Ставка единого взноса зависит от класса риска, и для 36 класса риска составляет 37.86%.

На основе указательных рекомендаций определены размер отчислений с заработной платы в фонды общеобязательного государственного социального страхования Ссоц.

Расчет ведем по формуле (7.5)

Ссоц = 37.86% · Сзп = (8.5)

Ссоц = (37,86·419,3)/100 = 158,75(грн.)

8.1.4 Составление калькуляции себестоимости и определения цены изделия

Процентное содержание нижеперечисленных расходов от заработной платы примем согласно [11, стр. 8-9].

Расходы на топливо и электроэнергию (Сте) принимаем в размере 5% от основной заработной платы производственных рабочих:

Сте = Сзп • 0,05 (8.6)

Сте= 419,3• 0,05 = 20,97 (грн) (8.7)

Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования (Соб) принимаем в размере 10% от основной заработной платы производственных рабочих

Соб = Сзп • 0,1 (8.8)

Соб= 419,3 • 0,1 = 41,93 (грн.)



Цеховые расходы (Сцех) принимаем в размере 8% от основной заработной платы производственных рабочих

Сцех = Сзп • 0,08 (8.9)