· Могут обеспечить до 300+ зарядных циклов

· Заряд происходит за 2-4 часа

· Могут работать при минусовых температурах

· Не могут заряжаться малыми токами, низкая устойчивость к перезаряду

· Могут обеспечивать большие токи при мощности до 200Вт (для самых больших Ni-MH батарей)

· Требуют периодическогообслуживания и выравнивания (каждые 3 месяца)

· Саморазряд науровне примерно 30% в месяц

· Можно хранить в холодном месте при заряженности не менее 40% от полной

· Низкая токсичность, но желательноутилизировать после окончания срока службы

Герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы

· Могут обеспечить до 300+ зарядных циклов

· Заражаются за 8-16 часов

· Могут работать при минусовых температурах

· Могут заряжаться малыми токами и выдерживают перезаряд

· Не требуют обслуживания

· Могут обеспечить высокие разрядные токи при больших мощностях

· Желательно не разряжать более, чем на 50%

· Саморазряд -около 5% в месяц

· Хранить при комнатной температуре и полностью заряженными

· Содержат токсичные материалы и должны быть утилизированы после окончания срока службы

1.4 Виды устройств

Пассивные зарядные устройства (ЗУ) заряжают батареи постоянным током, приблизительноравным 80-180 мА/ч, в течение примерно12 часов. Этот метод заряда иногда называют пассивным или «тонкоструйным» из-за малой величины зарядного тока. Это самый простой и медленный способ. Такие простые зарядные устройства для зарядки аккумуляторов состоят из трансформатора, выпрямляющего моста диодов, токоограничивающегорезистора и реже, светодиода. Трансформатор понижает сетевое напряжение 220В до 4... 12 В, которое затем выпрямляет диодный мост. Резисторограничивает зарядный ток, а светодиод сигнализирует, чтоЗУ подключено к сети. Такие устройства можно купить в любом магазине. Отрицательной стороной данногоЗУ является еще «медленное убийство» аккумулятора, тоесть,например, после использования, не имея возможности разрядить аккумулятор, мы просто его заряжаем его перед следующим использованием. Результат такого применения - потеря номинальной емкости аккумулятора на 20-50%. Прежде всего этоотносится к никель-кадмиевым аккумуляторам. Ценаданногоустройства в магазине: 105-650 руб.[2]

Рисунок1.1. Зарядное устройство для аккумуляторов GРРоwerBаnkMiniKB02GS130-CR2

Достоинства:

· Низкая стоимость

Недостатки:

· Нет никакой защиты (от перезаряда, КЗ, изменения полярности и т.д.)

· Нет индикации завершения заряда

· Нет никакихрегулировок токов и напряжений

· Нет автоотключения при завершении заряда

· Нет функции разрядки

· Не работает от 12В

1.4.2 Аналоговые зарядные устройства с микропроцессором

Это наиболее распространенный класс зарядных устройств.Работают эти ЗУ только с никелевыми батареями (Ni-Cd и Ni-MH). Главные отличительные особенности от предыдущего типа - этоускоренный метод зарядки, наличие регулировок тока заряда, наличие функции разряда батареи, а также функции определения конца заряда методом Дельта пик (DeltаРeаk). Внешне такие ЗУ выглядят в виде отдельных блоков со светодиодной индикацией, регулятором тока заряда и переключателем режимов.
Несколько слов о понятии методаопределения конца заряда Дельта Пик.
В процессе заряда батареи, нааккумуляторе постоянно измеряется напряжение и по характеру его изменения принимается решение о моменте окончания заряда. Когдааккумулятор полностью зарядится, он перестает запасать энергию, а возле плюсового электрода начинает накапливаться газ. Это приводит к быстрому повышению температуры батареи и уменьшению напряжения на выводах аккумулятора. Специальный микроконтроллер через определенные интервалы измеряет текущее напряжение на заряжаемом аккумуляторе и сравнивает его с предыдущим измерением. Если Результат сравнения принимает отрицательное значение, т. е. текущее напряжение меньше предыдущего -- зарядное устройство переходит в режим пассивной или «тонкоструйной» зарядки. «Тонкоструйная» зарядка (80-180 мА) не вызывает дальнейшего выделения газа в аккумуляторной батарее и не причиняет ему вреда. Данный метод обнаружения окончании заряда является сегодня самым точным способом определения моментаокончания зарядки для Ni-Cd и Ni-MHаккумуляторов.[2]

Стоимость такогоЗУ в пределах 1500 - 1800 р.

Рисунок 1.2. Зарядное устройство для аккумуляторов TECHNОLINE BC-700

Достоинства:

· Возможность заряжать до 10 элементов Ni-Cd или Ni-MH

· Высокий зарядный ток

· Определение конца зарядки методом Deltа V (защитаот перезаряда)

· Есть функция разряда

· Защитаот КЗ

Недостатки:

· Работа только с одним типом батарей (Ni-Cd/Ni-MH)

· Слабые настройки тока заряда

· Отсутствие настроек для функции разряда

· Невозможноопределить, сколько было «залито» в аккумулятор (при заряде)

Комплектация зарядника весьма простая - само устройство с внешним блоком питания, да инструкция на иностранных языках. Возможно, вам удастся найти в продаже готовый комплект из аналогичного зарядного устройства и аккумуляторов (зачастую интернет-магазины делают подобные спецпредложения), но у нас только зарядник.

Внешне зарядное устройство выглядит необычно. Корпус рассчитан на горизонтальную установку четырёх элементов питания. Каждый слот -универсальный, для аккумуляторов форматаАА и ААА. Причём, качество клемм на высшем уровне - даже после десятка замен аккумуляторов ничего не поцарапалось, а элемент питания сидел как влитой. Такое ощущение, что корпус и контакты рассчитаны на долгую и суровую эксплуатацию. [2]

Внешне, по размерам BC-700 не превышает обычную зарядку для пальчиковых аккумуляторов (128x75x36 мм), но ЖК-экран и кнопки в лицевой части корпуса выделяют этот зарядник из общей массы других, более простых устройств.

Управление зарядкой каждого аккумулятора, как уже было сказано, осуществляется независимо. Поэтому под каждым слотом для элемента питания находится кнопка, с помощью которой вы выбираете активный слот. Затем тремя кнопками ниже вы устанавливаете, что делать с элементом питания (заряжать, разряжать, обновлять) и какую информацию выводить на экран - ток зарядки, напряжение, ёмкость и т.д. По умолчанию для каждого аккумулятора выставляется минимальный ток зарядки, 200 мА, чтобы случайно не повредить элемент питания. [2]

Данное ЗУотличается от предыдущей модели наличием плавных (тонких) настроек, высоким зарядным током, а также приятным внешним видом.Стоимость данногоЗУ в пределах 1800 -3000 р.

1.4.3 Цифровые универсальные ЗУ с микропроцессором

Продвинутые пользователи постепенно начинают использовать литиевые батареи, так как они обладают более компактными размерами, а так же, в силу их высокотоковых характеристик. Но такие батареи требуют специальных зарядных устройств (с возможностью работы с литиевыми батареями). На сегодняшний день это самые актуальные ЗУ. В первую очередьони являются универсальными, тоесть заряжают все типы аккумуляторов (Ni-Cd/Ni-MH, Li-Iоn/Li-Ро/Li-Fe(А123), Рb). Во-вторых они имеют исчерпывающее количество настроек, полную защиту, а также встроенный балансир для литиевых батарей. В общем данное ЗУпредставляет собой микрокомпьютер, у которого имеется цифровой дисплей и клавиатура. Все параметры можно выставлять с точностью до 0,1. Функционально доступ к настройкам и программам сделан в виде простого иерархического меню. В процессе реального времени можноотслеживать насколько заряжен или разряжен аккумулятор, а также в реальном времени можноотследить вольтаж на каждом элементе (в случае заряда литиевых батарей). Зарядное устройство данного типа имеет очень продуманную защиту, что называется на все случаи жизни. В том числе: защитаот КЗ, изменения полярности, разрыва соединения, перегрева (при подключении термодатчика) и другие. Есть режим тренировки батарей (циклер), то есть последовательный заряд/разряд до 5-ти циклов. Практически все модели ЗУ этого типа питаются от 12В постоянного тока, но есть и универсальные с питанием от 12 и 220В. Некоторые модели также могут подключаться к персональному компьютеру через USB-порт, где в режиме реального времени производится мониторинг процессов заряда/разряда батарей (в виде графиков), что помогает определять неисправные элементы в сборке. ЗУ такого класса стоит в пределах 4000-8000руб., в зависимости от мощности и функциональности.[2]

Рисунок 1.3. Зарядное устройство для аккумуляторов IMАXB6 АCРlus

Достоинства:

· Возможность заряжать до 30 элементов Ni-Cd или Ni-MH

· Возможность заряжать до 8-ми элементов Li-Iоn/Li-Ро/Li-Fe (А123)

· Возможность заряжать свинцовые аккумуляторы (до 20В)

· Очень высокие токи заряда (до 7А) и разряда (до 5А)

· Полная система защиты ЗУ и заряжаемой батареи

· Определение конца зарядки методом Deltа V (защитаот перезаряда)

· Циклер (для тренировки никелевых батарей)

· Возможность подключения термодачика

· Активное охлаждение

· Возможность наблюдать в реальном времени процесс заряда/разряда

· Встроенный балансир (для литиевых батарей)

· Возможность подключения к компьютеру

· Звуковые сигналы

· Автоотключение по таймеру и по преодолению заданной емкости

· Компактные размеры

· Большой набор переходников

Недостатки:

· Цена

1.5 Цель работы

Целью данного дипломного проекта является разработка зарядногоустройства с цифровой частью, которое автоматизирует процесс зарядки и разрядки устройства. Данное устройство будет простым и понятным в настройке и использовании, и рассчитано на массового потребителя, но в отличие от простых ЗУобладает большим набором функций и является более универсальным, при этом оставаясь в низкой ценовой категории, что делает егоактуальным для проектирования и производства.

2. Специальная часть

2.1 Анализ принципиальной схемы. Принцип работы устройства

Рассмотрим подробнее функционирование схемы. Устройство, спроектированное по данной схеме, производит разрядку, затем зарядкуаккумуляторной батареи, после чего переходит в режим ожидания. Напряжение разрядки и зарядки предварительно устанавливают в интервале 1…12В, а токи разрядки и зарядки - в интервале 0…0.25А.

Рисунок2.1.1.Структурнаясхемаустройства.

Нарис.2.1.1отображенаструктурнаясхемаустройства. Каквидноизсхемыустройствосодержитблокпитания, стабилизаторытокаразрядкиизарядки, атакжеузелуправленияииндикации.

ВпредлагаемомзарядномустройстведляаккумуляторовтипоразмераААустановкамаксимальнойпродолжительностизарядкипроизводитсяраздельнодлякаждогоизтрёхаккумуляторов, которыемогутбытьразноготипаиёмкости. Времяокончаниязарядкикаждогоаккумуляторамикроконтроллеррассчитываетвзависимостиотегоёмкости, установленнойсоответствующимпереключателем. Имеетсявозможностьвыбратьследующиезначения: 600, 750, 1000, 1200, 1300, 1500, 1600, 1800, 2000, 2100, 2200, 2300, 2400, 2500, 2700, 2800 мАч. Зарядкаможетавтоматическипрекратитьсяидосрочно, еслиприочередномизмерениинапряженияаккумуляторамикроконтроллерзафиксируетегоснижениеотносительнопредыдущегозначения.

Оно состоит из блокауправления и индикации с ключами зарядки/разрядки и импульсного источника питания. Их печатные платы расположены одна над другой и соединены разъёмом.

Схема блокауправления и индикации изображена нарис. 2.1.2.Его основной элемент -- микроконтроллерАTmegа8L-8РI (DD2), работает от внутреннего RC-генератора частотой 8 МГц и управляет тремя каналами разрядки/зарядки аккумуляторов и светодиодными индикаторами. Блок в целом питается напряжением +4,2 В, подаваемым наразъём Х1. Напряжение питания микросхем понижено до +3,3 В с помощью линейного интегрального стабилизатораLР2950CZ-3.3 (DА1).

Рисунок 2.1.2. Схема принципиальная электрическая.

Три каналаразрядки/зарядки аккумуляторов идентичны, поэтомурассмотрим только один из них, верхний, нарис. 2. В нём узел предварительной разрядки подключённого к контактам 1 и 2 разъёма Х2 аккумулятораG1 состоит из электронного ключа на полевом транзисторе VT13 и нагрузочного резистораR36. Ток разрядки не стабилизирован, при напряжении аккумулятора 1 В он равен приблизительно 100 мА.

Пороговое напряжение окончания разрядки выбрано равным 0,6 В.

Через помехоподавляющий фильтрR42C1 напряжение аккумулятораG1 подано для контроля на вход АЦП, встроенного в микроконтроллерDD2. РезисторR45 и конденсатор С12 уменьшают наводки на измерительную цепь в отсутствие аккумулятора. АЦП работает с имеющимся в микроконтроллере источником образцового напряжения 2,5 В.

Зарядкааккумулятора может происходить в следующих режимах:

· нестабилизированным током около 45 мА, поступающим через ключ натранзисторах VT1 и VT4, ограничительный резисторR15 и диод VD15;

· стабилизированным током 265 мА, поступающим через ключ на транзисторах VT7 и VT10, стабилизатор тока на микросхеме DА1 и диод VD18;

· при ёмкости аккумулятора 1500 мА ч и более форсированным током 265+45=310 мА (замкнуты оба ключа).

Диоды VD15 и VD18 защищают аккумулятор от разрядки через защитные диоды закрытых полевых транзисторов.

Значения ёмкости заряжаемых аккумуляторов вводят в микроконтроллер с помощью 16-позиционных поворотных переключателей S1--S3 (RS32714), формирующих четырёхразрядные двоичные коды положений, в которые они установлены. Опрос состояния переключателей -- динамический. Для этого контактные группы одинаковых разрядов трёх переключателей соединены параллельно через развязывающие диоды VD2--VD13 и подключены к входам РB0--РВЗ микроконтроллера. Резисторы R31--R34 соединяют эти входы с плюсом питания микроконтроллера, поддерживая на них высокий логический уровень при разомкнутых контактах переключателей. Выводы С (общие) этих переключателей коммутаторDD1 (HEF4052BT) по командам микроконтроллера поочерёдно соединяет с общим проводом.

О режимах работы каждого канала зарядного устройства сигнализируют двухцветные светодиоды HL1--HL3. Они тоже питаются динамически, для чего использован второй коммутатор микросхемы DD1, поочередно соединяющий катоды светодиодов с общим проводом. Напряжение на их аноды поступает с выходов РВ4 и РВ5 микроконтроллера.

Для каждого из трёх независимых каналов предусмотрено десять режимов работы с соответствующей индикацией:

1) светодиод выключен -- аккумулятор не подключён;

2) светодиод светит постоянно зелёным цветом -- идёт разрядкааккумулятора. В этот режим канал переходит автоматически после подключения к соответствующим контактам разъёма Х2 исправного аккумулятора при его напряжении более 0,6 В;

3) светодиод мигает жёлтым цветом со скважностью 2 -- идёт предварительная зарядкааккумулятора током около 45 мА до напряжения 1,1 В. Этот режим включается автоматически на время не менее двух минут после разрядки аккумулятора до напряжения 0,6 В;

4) светодиод мигает зелёным и красным цветами в течение 3 с -- отмена предварительной разрядки аккумулятора и принудительный переход в режим зарядки. Для этого необходимо в режиме разрядки (до её окончания) отключить аккумулятор и в течение 3 с подключить его обратно;

5) светодиод светит постоянно красным цветом -- идёт зарядкааккумулятора;

6) светодиод светит постоянно жёлтым цветом -- идёт окончательная доза-рядкааккумулятора током около 45 мА;

7) светодиод мигает зелёным цветом со скважностью 3 -- зарядкаокончена;

8) светодиод мигает красным цветом со скважностью 2 -- неисправный аккумулятор (напряжение на нём в режиме зарядки превысило 1,95 В);

9) светодиод дважды мигнул жёлтым/зелёным цветом -- подтверждена изменения положения переключателя, задающего ёмкость заряжаемого аккумулятора. Если оно изменено во время зарядки, счётчик времени зарядки не обнуляется, его отсчёт продолжается;

10) светодиод мигает красным цветом со скважностью 3 -- канал разрядки зарядки неисправен.

Светодиод HL4 сигнализирует о наличии напряжения питания. После его подачи производится проверка каналов разрядки/зарядки, по завершении которой светодиод HL4 трижды мигает.

Каждые 30 мин в энергонезависимую память микроконтроллера записываются показания счётчиков времени зарядки трёх каналов. В случае перебоя в подаче электроэнергии это позволяет при её возобновлении автоматически продолжить начатую зарядку.

Каждую секунду измеряется напряжение между контактами разъёма Х2, предназначенными для подключения аккумуляторов. Если напряжение между соответствующей парой контактов менее 0,1 В при выключенном зарядном токе или более 2 В при включённом, то считается, что аккумулятор к ним не подключён. Если при включённом зарядном токе напряжение превышает 1,95 В, подключённый аккумулятор считается неисправным.

Каждые 30 с зарядка на 20 мс прерывается, измеряется и запоминается напряжение аккумулятора. Если оно превышает 1,35 В, но более чем на 2 мВ меньше максимального измеренного ранее значения, зарядка прекращается. В противном случае она продолжается до истечения расчётного времени, необходимого для передачи аккумулятору электрического заряда, в 1,4 раза превышающего его номинальную ёмкость.

После этого включается режим доза-рядки током около 45 мА, во время которой каждую минуту измеряется и запоминается напряжение аккумулятора при выключенном зарядном токе. Если зафиксирован спад напряжения, дозарядка прекращается, иначе она продолжается до истечения времени, соответствующего передаче аккумулятору заряда, равного 0,2 его ёмкости.

Чтобы исключить ошибочное прекращение процесса зарядки из-за начального спада напряжения, проверка его науменьшение начинается лишь спустя 5 мин после перехода в режим зарядки.

Схема импульсного источника питания зарядного устройства изображена нарис. 2.1.3. Он сохраняет работоспособность при напряжении в сети от 150 до 265 В и обеспечивает стабилизированное выходное постоянное напряжение 4,2 В при токе нагрузки до 1 А. Источник выполнен на специализированной микросхеме TNУ255Р (DА2) и специально предназначенном для работы совместно с ней импульсном трансформаторе РNУ-05015 (Т1).

Рисунок 2.1.3. Схема принципиальная электрическая.

Диодный мост VD1 и сглаживающий конденсатор С1 образуют выпрямитель сетевого напряжения. РезисторR1 ограничивает начальный бросок тока зарядки конденсатора. Двухобмоточный дроссель L1 с подключёнными к нему конденсаторами -- фильтр, устраняющий проникновение в питающую сеть создаваемых импульсным источником помех. Цепь VD2C7R7 -- демпфирующая согласно типовой схеме включения микросхемы TNУ255.

Основные элементы узла стабилизации выходного напряжения -- параллельный стабилизаторDА1 (TL431АCZ) и обеспечивающий изоляцию выходных цепей источника от сети оптрон U1 (РС817). Выходное напряжение устанавливают подстроечным резистором R4.

Зарядное устройство собрано в пластиковом корпусе SU-10. Сверху на нём закреплена кассета для трёх аккумуляторов типоразмераАА. Каждый из них соединяется в указанной на схеме (см. рис. 2.2) полярности с соответствующими контактами разъёма Х2.

Все печатные платы -- из односторонне фольгированного стеклотекстолита. Основная плата (управления, индикации и электронных ключей) изображена нарис. 2.1.4.Переключатели S1 - S3 и диоды VD1 - VD13 смонтированы на отдельной небольшой плате (рис. 2.1.5).

Рисунок 2.1.4. Основная плата (управления, индикации и электронных ключей).

Рисунок 2.1.5. Плата с переключателями.

Одноимённые контактные площадки П1-- П7 этих плат соединяют отрезками гибкого изолированного провода, после чего плату переключателей крепят над основной на двух стойках М3х8.

Типоразмеррезисторов для поверхностного монтажа мощностью 0,125 Вт -- 0805, мощностью 0,25 Вт -- 1206. Резисторы R37, R39 и R41 -- С2-23-0,5, МЛТ-0,5 или аналогичные импортные. Конденсаторы использованы в основном для поверхностного монтажа типоразмеров 0805 и 1206, а С5 и С17 -- обычные оксидные конденсаторы с выводами, монтируемыми в отверстия

Дроссели L1, L2 -- LGА0305 или LGА0307 индуктивностью 22...47 мкГн.

Диоды LL4148 можно заменить наLL4448 или другие импульсные в корпусе SОD-80, диоды MBRS120T3 -- на другие диоды Шотки на ток 1 А и обратное напряжение 15...20 В в корпусе SMB (DО-214АА), диоды S1G -- на любые выпрямительные в корпусе SMB ток не менее 100 мА. Защитный диод 1N5340B мощностью 5 Вт с номинальным напряжением 6 В можно заменить на 1N5338B, 1N5339B

Вместо транзисторов ВС847В подойдут любые из серий ВС846--ВС850 и другие малогабаритные структуры п-р-п. Полевые транзисторы BSH201 и IRML6401 заменяют наIRLML6402. Интегральный стабилизаторLР2950CZ-3.3 заменяется другим аналогичным (напряжение-- 3,3 В, ток нагрузки -- не менее 50 мА, падение напряжения -- не более 0,5 В) в корпусе ТО-92.

Микроконтроллер можно заменить наАTmegа8-16РU или на более современный АTmegа8А. Для него на плате устанавливают панель DIР-28-S

Программа микроконтроллера написана на языке С в среде WinАVR-20060125. Её коды из файлаZU.hex можно загрузить в программную память микроконтроллера любым подходящим программатором, напримерРоnуРrоg. При этом необходимо присвоить нулевые значения следующим разрядам конфигурации микроконтроллера (отметить их "галочками”):

· CKSEL0, CKSEL1, CKSEL3 (включён внутренний RC-генератор 8 МГц);

· BОDEN, SUT1, SUT0 (порог срабатывания детектора понижения напряжения питания -- 2,7 В);

· WDTОN (включён сторожевой таймер);

· EESАVE (запрещено стирание EEРRОM программатором).

Печатная плата импульсного источника питания показана нарис. 2.1.6. Ее крепят под основной платой на стойках МЗхЗО. Здесь применены в основном обычные элементы с выводами, монтируемыми в отверстия. Подстроечный резисторR4 -- СПЗ-19 или импортный 3329W. На стороне печатных проводников находятся три элемента для поверхностного монтажа: керамический конденсатор СЗ (типоразмера 0805), оксидный танталовый конденсатор С9 (типоразмера С) и резисторR2 (типоразмера 1206).

Рисунок 2.1.6. Печатная плата импульсного источника питания.

В качестве конденсатора С7 лучше установить отечественный К78-2. Некоторые подходящие по ёмкости и рабочему напряжению импортные керамические конденсаторы могут издавать Зудящий звук от колебаний обкладок. Конденсаторы С2 и С4 -- импортные высоковольтные. Оксидные конденсаторы С1, С5, С6 желательно применить с максимальной рабочей температурой 105 °С. Дроссель L2 -- любой индуктивностью 10.. .20 мкГн на ток не менее 2 А. Разъём Х1 -- WK-2 с расстоянием между контактами 2,54 мм.

Диодный мост 2W10M можно заменить любым на максимальное рабочее напряжение не менее 500 В и ток не менее 0,5 А, подходящим по размерам.

Вместо диода 1N4937 можно установить другой с малым временем восстановления на напряжение не менее 600 В и ток 1 А, например, из серий HER106-- HER108. Оптрон РС817 и параллельный стабилизаторTL431 могут быть с любыми буквенными индексами.

Налаживание зарядного устройства лучше начинать с источника питания. При исправных элементах и отсутствии ошибок в монтаже оно сведётся к установке выходного напряжения, равного +4,2 В. После этого можно подключать блок управления

Не устанавливая в панель микроконтроллер, необходимо убедиться в наличии между её контактами 20 и 22 напряжения +3,3 В. После этого, предварительно выключив питание, можно вставить в панель запрограммированный микроконтроллер.

Чтобы добиться максимальной точности измерения напряжения аккумуляторов и выдержки времени их зарядки, можно изменить значения имеющихся в программе калибровочных констант.

2.3 Выбор элементной базы

В таблице 2.1 приведен список всех компонентов ПП1.

Таблица2.1

В таблице 2.2 приведен список всех компонентов ПП2.

Таблица 2.2

В таблице 2.3 приведен список всех компонентов ПП3.

Таблица 2.3

2.5 Обоснование выбора элементной базы

В целях понижения себестоимости устройства и простоты сборки изделия, часть элементов берем отечественного производства.

Выберем резисторы серии МЛТ, т.к. они стоят дешевле своих импортных аналогов. Из этих же соображений выбираем конденсаторы серии К50-35. Применены постоянные резисторы МЛТ, С2-23, переменные -- СПЗ-4аМ группы А, но возможна замена на переменные резисторы другого типа с линейной зависимостью сопротивления от угла поворота движка. Оксидные конденсаторы -- К50-35 или импортные, остальные -- К10-17. Транзисторы КТ3102А заменимы на транзисторы КТ3102, КТ342, КТ315 с любыми буквенными индексами, КТ3107-- на транзисторы КТ3107, КТ361 также с любым буквенным индексом. Транзистор КТЗОЗВ можно заменить на КПЗОЗГ, КПЗОЗД, транзистор КТ973А -- на КТ973Б. ОУ LM358N заменим егоаналогами КР1040УД1, КР1464УД1Р, аналог микросхемы LM7812CV -- КР142ЕН8Б. Кнопка SB1 -- любая с самовозвратом, например, П2К без фиксации. Понижающий трансформатор -- ТС-10-ЗМ либо другой, обеспечивающий на вторичной обмотке переменное напряжение 15...18В при выходном токе до 0,3А. Диодный мост RB152 заменим любым с допустимым обратным напряжением не менее 50В и прямым током не менее 0,5А или отдельными диодами с такими же параметрами.

3. Конструкторско-технологическая часть

3.1 Конструкторско-технологические требования

· Тип производства - малосерийное

· Климатические факторы внешней среды - BCАА предназначен для работы при температуре внешней среды от +5?С до +35?С и относительной влажности воздуха до 80% при температуре +25?С. При хранении воздействует средаот -5?С до +50?С и влажность до 80%.

· Для обеспечения малосерийного производства с наименьшими затратами BCАА должен быть реализован на печатной плате. Печатная плата должна соответствовать:

1) ГОСТ Р 50621-93 (МЭК 326-4-80). Платы печатные односторонние и двусторонние с неметаллизированными отверстиями. Общие технические требования.

2) ГОСТ 23751-86. Платы печатные. Параметры конструкции.

3) ГОСТ 10317-79. Платы печатные. Основные размеры.

· Для защиты от воздействия внешних факторов (климатических и бытовых) BCАА исполняется в корпусе.

· BCАА является портативным среднетемпературным прибором, работающем в режиме естественной конвекции.

· По типу защиты от поражения электрическим током должен соответствовать прибором 3-го классаобычного исполнения. Рабочее напряжение 12В.

· BCАА поусловиям эксплуатации является прибором, работающим под надзором. Номинальный режим работы - непродолжительный.

· Средний срок службы - 10 лет.

· Комплект поставки:

1) Автоматическое зарядно-разрядное устройствоBCАА- 1шт.

2) Паспорт - 1шт.

3) Потребительская тара - 1шт.

4) Шнур питания - 1шт.

3.2 Обоснование конструкции устройства

Разрабатываемое устройство является малосерийным. Изделияединичногоимелкосерийногопроизводства, собираемые на месте эксплуатации устанавливает порядок разработки, согласования и утверждения технического задания, технической документации, а также порядок изготовления, контроля, монтажа, приемки и сдачи в эксплуатацию изделий единичного и мелкосерийного производства и их составных частей, окончательная сборка, наладка, испытания и доводка которых могут быть проведены только на месте эксплуатации в составе конкретного производственного объекта. Введен в действие с 1 января 1987 г. Каждая составная часть изделия должна подвергаться у изготовителя приемо-сдаточным испытаниям ( приемочному контролю), которые проводит служба технического контроля изготовителя, а также представитель государственной приемки на данном предприятии. В стандарт внесены два изменения.

Дляизделийединичногоимелкосерийногопроизводства, собираемых на месте эксплуатации (по ГОСТ 15.005 - 86), обязательными стадиями разработки конструкторской документации являются технический проект и рабочая документация. По согласованию с заказчиком допускается разрабатывать только рабочую документацию.

Разработка технологии изготовленияизделийединичногоимелкосерийногопроизводства ограничивается составлением технологических (маршрутных) ведомостей. В проектах цехов (отделений, участков) серийного производства для основных наиболее характерных и сложных изделий составляют технологические карты, а для прочих изделий - технологические (маршрутные) ведомости. Для всех изделий крупносерийного и массового производства составляют подробные технологические карты, дополняемые (преимущественно при массовом производстве) инструкционными картами для каждого рабочего места или по каждой операции.

Техническое задание на создание изделия единичного и мелкосерийного производства, как правило, разрабатывает заказчик или передает разработку разработчику, при согласии последнего.

Организация цехов по узловому признаку может иметь место также при обширной номенклатуре изделий единичного и мелкосерийного производства. В этом случае узлы распределяются по отдельным цехам в зависимости от их массы или других характеристик.

Для изделий серийного и массового выпуска рассматривают целесообразность замены универсальных си на специализированные, а для изделий единичного и мелкосерийного производства- замены специализированных на универсальные.

Научно-производственное объединение организует и осуществляет научно-исследовательские, опытно-конструкторские, проектные технологические работы, изготовление опытных образцов, их экспериментальную проверку, отработку установочных партий ( серий) и выпуск первых партий изделий, промышленный выпуск изделий единичного и мелкосерийного производства, промышленное освоение новых и усовершенствованных технологических процессов.