Импульсный блок питания мощных светодиодов со стабилизированным токовым выходом

Таблица 6.6 - Значения коэффициента использования светового потока

Показатель помещения, i	0,5	1	2	3	4
Коэффициент использования светового потока, h	0,22	0,36	0,48	0,54	0,59

Для нашего случая примем .

Коэффициент для лаборатории, освещаемой люминесцентными лампами, и при условии их чистки не реже двух раз в год берётся равным .

Получив все необходимые данные, определим освещённость по формуле (6.4):

Нормированную минимальную освещенность для используемого помещения определяем из СНиП-4-79 "Естественное и искусственное освещение", она равна ().

Расчёт показывает, что освещенность в данном помещении удовлетворяет известным нормам.

6.4.2 Расчёт воздухообмена в помещении

Естественная вентиляция в помещении (т.е. воздух поступает и удаляется через щели и дверь, а в летний период года через окна и форточки) допускается при условии, что на одного работающего приходится более 48 м ³помещения. Из сказанного выше ясно, что таковой не имеется, поэтому встаёт вопрос о принудительной вентиляции. В нашем помещении используется кондиционер.

Рассмотрим расчёт воздухообмена, необходимый для удаления избыточного тепла и очистки воздуха от вредных паров.

Потребный воздухообмен в помещении определяется по формуле:

где - потребный воздухообмен, ;

- количество вредных веществ, выделяемых в воздух помещения, л/ч;

- предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе помещения,

- предельно допустимая концентрация вредных веществ в наружном воздухе, ;

Кроме того, можно рассчитать кратность воздухообмена n. Это величина, показывающая сколько раз в течение одного часа воздух должен полностью смениться.

где объем помещения.

(6.9)

где - ширина помещения,

- длина помещения,

- высота помещения, .

Тогда по формуле (6.9)

В жилых и общественных помещениях постоянным вредным выделением является углекислый газ, других вредных выделений в нашем случае нет.

Количество углекислоты, выделяемой человеком при легком труде, равняется 23 л/ч, предельно допустимая концентрация в воздухе помещения 1 л/м³, предельно допустимая концентрация в наружном воздухе 0,5 л/м³.

Определим потребный воздухообмен по формуле (6.7), если число работающих равно 2:

Потребная кратность воздухообмена с учётом формулы (6.8) равна:

Расчёт воздухообмена для удаления избыточного тепла производится по формуле:

где - избыточное тепло, ккал/ч;

удельная теплоемкость воздуха;

теплоемкость воздуха;

- разность температур удаленного и приточного воздуха.

Величина при расчётах выбирается в зависимости от теплонапряжённости воздуха - :

Если больше 20 ккал/ч, то

Если меньше 20 ккал/ч, то.

Количество избыточного тепла определим по формуле

, (6.12)

где - тепло от оборудования, ккал/ч;

- тепло от системы освещения, ккал/ч;

- тепло, выделяемое людьми, ккал/ч;

- тепло от солнечной радиации, ккал/ч;

- теплоотдача естественным путем, ккал/ч.

Тепло от оборудования найдём по формуле:

(6.13)

где - номинальная мощность оборудования, кВт;

- коэффициент передачи, .

Тепло от системы освещения равно:

(6.14)

где - номинальная мощность освещения, кВт;

- коэффициент перевода электрической энергии в световую энергию, ;

- коэффициент одновременной работы ламп, b=1;

- коэффициент мощности,

Тепло, выделяемое людьми:



(6.15)

где - количество человек;

- тепловыделение одного человека,

Тепло от солнечной радиации:

(6.16)

где - количество окон;

- площадь окна,;

- солнечная радиация,

Теплоотдачу естественным путем можно приравнять к в зимнее время года и считать равной нулю в летнее, тогда по формуле (6.12)

Таким образом, согласно (6.11) теплонапряжённость воздуха равна:

, что меньше 20 ккал/ч, тогда dt=6°C.

Подставляя полученное значение в формулу (6.10), получаем значение потребного воздухообмена для удаления избыточного тепла:

Таким образом, для удаления избыточного тепла и очистки воздуха от вредных паров следует применять систему вентиляции, которая обеспечивает требуемую подачу воздуха



6.4.3 Электробезопасность

Согласно ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ "Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление" защитное заземление или зануление электроустановок следует выполнять:

- при номинальном напряжении 380 В и выше переменного тока и 440В и выше постоянного тока во всех случаях;

- при номинальном напряжении от 42 В до 380 В переменного тока и от 110 В до 440 В постоянного тока при работах в условиях с повышенной опасностью и особо опасных по ГОСТ 12.1.013-78.

Согласно ГОСТ 12.1.030-81, в электроустановках напряжением до 1000В в сети с заземленной нейтралью сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтрали электроприборов, с учетом естественных заземлителей, должно быть не более 4 Ом.

6.5 Инструкция по технике безопасности на рабочем месте

6.5.1 Электробезопасность

1) Перед началом работы необходимо:

- провести визуальный осмотр рабочего места, обратив особое внимание на наличие подключенного к приборам заземления, целостности розеток, штепселей;

- проверить целостность и правильное подключение соединителей проводов, проводов питания ЭВМ, измерительной аппаратуры;

- проверить в помещении наличие огнетушителя;

- включить напряжение в электрической сети помещения главным рубильником;

- включить электропитание ЭВМ, измерительной аппаратуры.

2) Порядок работы на ЭВМ, измерительном оборудовании выполнять согласно прилагаемому описанию или инструкции.

3) В случае обнаружения неисправности, угрожающей пожаром, взрывом или несчастным случаем (обрыв проводов, замыкания на землю, наличие напряжения на корпусах приборов и т.п.), следует обесточить оборудование и принять все необходимые меры, предупреждающие опасность и сообщить о случившемся администрации.

4) Во избежание поражения электрическим током не следует перемещать электроприборы, находящиеся под напряжением.

5) При использовании электрооборудования, не имеющего зануления, его следует располагать так, чтобы исключить одновременное касание к корпусу прибора или зануленному прибору.

6) Смену предохранителей, электроламп и других предметов следует производить при выключенном оборудовании.

7) Требования безопасности по окончании работы:

а) отключить электропитание ЭВМ, принтера и других электроприборов;

б) произвести уборку рабочего места;

в) отключить напряжение в электросети главным рубильником.

6.5.2 Пожарная профилактика

Здание, где находится конструкторский отдел, и место оператора построено из несгораемого материала - кирпича и относится к зданиям второй степени огнестойкости. В соответствии с ОНТП 26-84 по оценки пожарной опасности производства, рабочее помещение относится к группе В.

Приведем возможные причины возникновения пожаров:

1) наличие твердых горючих веществ;

2) опасная перегрузка сетей, которая ведет за собой сильный разогрев токопроводящих проводников и загорания изоляции;

3) короткие замыкания.

Для предупреждения пожаров необходимы следующие мероприятия:

1) противопожарный инструктаж;

2) соблюдение противопожарных норм и правил при установке оборудования, освещение и другие электросистемы;

3) правильная эксплуатация оборудования;

4) правильное размещение оборудования;

5) современный профилактический осмотр, ремонт и испытание оборудования;

Каждый, обнаруживший пожар или загорание, обязан:

1) Немедленно вызвать пожарную охрану по телефону 01;

2) при необходимости вызвать газоспасательную, медицинскую и другие службы;

3) отключить электроэнергию, прекратить все работы, не связанные с тушением пожара;

4) вынести из помещения легковоспламеняющиеся, взрывоопасные материалы и наиболее ценные предметы;

5) приступить к тушению очага пожара имеющимися на рабочем месте средствами пожаротушения (огнетушитель, пожарный кран, песок, пожарный щит и т.д.);

6) принять меры по организации вызова к месту пожара руководителя подразделения и администрации.

Для тушения пожаров можно применять: галоидированные углеводороды, углекислый газ, воздухо-механическую пену.

В здании на видном месте, должен быть вывешен план эвакуации при пожаре, а также пожарный щит с огнетушителями и другим противопожарным оборудованием.

6.5.3 Оказание первой помощи при поражении электрическим током

При поражении электрическим током пострадавший в большинстве случаев не может сам освободиться от воздействия тока из-за непроизвольного сжатия мышц, тяжелой механической травмы или потери сознания. Поэтому необходимо, прежде всего, освободить пострадавшего от действия тока. После освобождения пострадавшего от действия тока необходимо приступить к оказанию первой помощи. Меры первой помощи после освобождения пострадавшего от электротока зависят от того состояния, в котором находится пострадавший:

а) если пострадавший пришел в сознание, его нужно уложить на сухую подстилку и накрыть сухой одеждой. Вызвать врача. Нельзя разрешать ему двигаться, так как отрицательное действие тока может проявиться не сразу;

б) если пострадавший без сознания, но у него устойчивое дыхание и пульс, то его необходимо удобно уложить, обеспечить приток свежего воздуха, постараться привести в сознание (брызнуть в лицо водой, поднести нашатырный спирт) и ждать врача.

в) признаками наступления клинической смерти являются: отсутствие дыхания, отсутствие пульса на сонных и бедренных артериях, отсутствие реакции зрачков на свет, серый цвет кожи.

Мероприятия по оживлению проводят в следующем порядке:

а) восстанавливают проходимость дыхательных путей;

б) проводят искусственное дыхание методом "рот в рот" или "рот в нос";

в) делают непрямой массаж сердца.

Оказывать помощь нужно до прибытия врача.

Переносить пострадавшего в другое место следует только в тех случаях, когда ему или лицу, оказывающему помощь, продолжает угрожать опасность или когда оказание помощи невозможно.

Запрещается:

4) загромождать проходы, пути эвакуации, а также подходы к средствам пожаротушения, подступы к электрощитам и рубильникам;

5) использование для работы неисправного оборудования, оборудования со снятым защитным кожухом или открытым корпусом;

6) самостоятельно устранять неисправности оборудования или электропитания;

7) заменять перегоревшие предохранители проволокой;

8) оставлять без присмотра включенные электронагревательные приборы, электроустановки и др.;

9) курить на рабочем месте.

Следует отметить, что при эксплуатации преобразователя полупроводникового вентильного электродвигателя не требуется прямой контакт человека-оператора с устройством.



Заключение

В результате выполнения дипломного проекта была разработана конструкторская документация на импульсный блок питания мощных светодиодов со стабилизированным токовым выходом.

В процессе дипломного проектирования был выполнен следующий комплекс работ:

- разработана конструкция ИБП;

- разработан корпус ИБП

- проведена оценка надежности;

- выполнен расчет технологичности конструкции;

- проведена оценка затрат на проектирование;

- проведена калькуляция себестоимости опытного образца;

- проработаны вопросы безопасности.

Результаты всех проведенных расчетов удовлетворяют требованиям технического задания.

Спроектированный ИБП имеет следующие основные технические характеристики:

- наработка на отказ, не менее, 10000 часов;

- габаритные размеры 142х 53х 31 мм;

В ходе работы были получены навыки проектирования РЭА в условиях конструкторского бюро, получены навыки работы с последними достижениями в области САПР.



Список использованных источников

1. ОС ТУСУР 6.1-97* Работы студенческие учебные и выпускные квалификационные. Общие требования и правила оформления.

2. Яншин А.А. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности ЭВА. - М.: Радио и связь, 1983 - 312 с.

3. А.М. Баюков и А.А. Пупшис. Надежность электрорадиоизделий. Изделия электронной техники. Справочник, том 1.-М.: - "Электростандарт", 1992 - 396 с.

4. Г.Ф. Денисенко. Охрана труда. Учебное пособие для ВУЗов. - М.: Высшая школа, 1985 - 320 с.

5. П.П. Кукин. Безопасность технологических процессов производства. Охрана труда. - М.: Высшая школа, 1999 - 316 с.

6. П.Н. Учаев. Основы конструирования: Справочно-методическое пособие. Кн.2.- М.: Машиностроение, 1988 - 544 с.

7. Э.Т. Романычева, А.К. Иванова, А.С. Куликов, Н.Г. Миронова, А.В. Антипов. Разработка и оформление конструкторской документации радиоэлектронной аппаратуры: Справочник / Под ред. Э.Т. Романычевой. - М.: Радио и связь, 1989 - 448с.

8. М.А. Афонасова, В.В. Мотошкин, Э.Ф. Сербин и др. Руководство по дипломному проектированию: Учебно - методическое пособие. - Томск: Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2000 - 91 с.

9. ГОСТ 12.0.003 - 74 Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные факторы. Классификация.

10. ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности.

11. ГОСТ 12.1.038-82.ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов.

12. ГОСТ 12.2.032-78.ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования.

13. ГОСТ 12.1.004-76. Пожарная безопасность. Общие требования.

14. Технико-экономическое обоснование дипломных проектов: Учебное пособие для вузов / Под ред. В.К. Беклешова. М.: Высшая школа, 1991. 176 с.

15. ГОСТ 2.004-88 ЕСКД. Общие требования к выполнению конструкторских и технологических документов на печатающих и графических устройствах вывода ЭВМ.

16. Р. Коррис, Х. Шмидт. Справочник инженера - схемотехника. - М.: Техносфера, 2008 - 608 с.

17. Л.Л. Роткоп, Ю.Е. Спокойный. Обеспечение тепловых режимов при конструировании РЭА. - М.: Советское радио, 1976 - 232 с.

18. Г.Н. Дульнев. Теплообмен в радиоэлектронных устройствах. - М.: Государственное энергетическое издательство, 1963 - 289 с.

19. В.Е. Китаев, А.А. Бокуняев, М.Ф. Колканов. Расчет источников электропитания устройств связи. Учебное пособие для вузов. - М.: Радио и связь, 1993 - 232 с.

20. Ю.К. Розанов, М.В. Рябчинский, А.А. Кваснюк. Силовая электроника. - М.: Издательский дом МЭИ, 2007 - 512с.

21. О.К. Березин, В.Г. Костиков, Парфенов Е.М. Проектирование источников электропитания электронной аппаратуры. Учебное пособие. - М.: Кнорус, 2010 - 532 с.

22. Б.Ю. Семёнов. Силовая электроника для любителей и профессионалов. - М.: СОЛОН - Р, 2001 - 416 с.

Размещено на Allbest.ru