творческий проект по технологии "Регулируемый блок питания"

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Верховская основная общеобразовательная школа

Нижегородская область городской округ город Шахунья

Творческий проект

по технологии

Выполнил ученик 9-го класса Смирнов Владимир 

Руководитель: Ломтев Николай Вениаминович

с. Верховское

І. Обоснование потребности проекта.

Мне нравится проводить эксперименты с электричеством, собирать разные электрические конструкции. Для их питания нужен источник тока. Можно использовать зарядное устройство или подключить их к USB-порту компьютера. Но в случае замыкания или перегрузки можно вывести из строя дорогой прибор. Поэтому мне нужен надежный источник постоянного тока низкого напряжения. Можно попытаться найти его в продаже, но это будет стоить довольно дорого. У меня есть много деталей от старой радиоаппаратуры и из них вполне можно собрать блок питания для моих опытов.

Я ставлю перед собой задачу спроектировать и изготовить низковольтный блок питания для домашних экспериментов.

II. Перечень требований к изделию (дизайн спецификация)

ІІ. Выработка идей.

ІІІ. Выбор лучшей идеи  

Дизайн-анализ

Требования к функциональности.

1. Первый вариант самый простой, но к нему нельзя подключать потребители постоянного тока. Такой прибор может использоваться только для самых простых опытов. Мне он не подходит.

2. Второй вариант более универсален. Но у него так же есть недостаток - это неизменяемое выходное напряжение.

3. Третий вариант это то, что нужно. Если сделать плавную регулировку напряжения в пределах, например от 0 до 12 вольт, то можно собрать и испытать много разных конструкций.

Третий вариант, то есть стабилизированный выпрямитель с изменяемым выходным напряжением набрал большее количество баллов. Решающей оказалась возможность изменять выходное напряжение.

ІV. Проработка лучшей идеи.  

Выбор электрической схемы.

В литературе и Интернете я обнаружил большое количество разных схем выпрямителя. Так как я решил изготовить мой выпрямитель из имеющихся у меня деталей, то, по совету учителя я выбрал схему на радиодеталях старого производства от списанной и разобранной радиоаппаратуры.

Схема должна включать в себя высоковольтный ввод с предохранителем и выключателем, понижающий трансформатор, выпрямительный мост, сглаживающий фильтр, стабилизатор с регулятором напряжения и измерительный прибор (вольтметр).

Для безопасности высоковольтную часть устройства (входные цепи и трансформатор) необходимо выбрать готовую, без переделок. Из имеющихся у меня трансформаторов я выбрал трансформатор от старого фильмоскопа. Его характеристики по справочнику:

Напряжение входное – 220-230 В;

Напряжение выходное ≈ 6,3 В;

Номинальная мощность – 35 Вт.

Выпрямитель я буду использовать по мостовой схеме, а фильтром будет служить конденсатор. Стабилизатор самый простой, на транзисторе, подключенном по схеме с общей базой с возможностью регулировки напряжения на базе.

Так как я стараюсь по возможности не покупать детали для моего выпрямителя, то в качестве вольтметра применю стрелочный индикатор уровня записи от старого магнитофона, подключив его через последовательное сопротивление.

Правда после выпрямления постоянное напряжение будет немного меньше 8 вольт. Для меня этого вполне достаточно.

После компоновки я уточнил размеры корпуса и деталей.

Так как в выпрямителе небольшое количество радиодеталей, то сборку буду проводить без монтажной платы навесным монтажом.

       Г) Затраты радиодеталей

Трансформатор, транзистор П 214, переменный резистор 10 кОм, постоянный резистор 330Ом, электролитический конденсатор 1000 мкФ, четыре диода Д 104-20, стабилитрон Д814А, вольтметр (индикатор УЗ), две клеммы, предохранитель на колодке, электрошнур с вилкой.

     Д) Затраты крепежа

Саморезы 3х20 – 12 шт., винт М2х10 – 8 шт.

2. Затраты электроэнергии.

А) затраты на освещение.

G = , где t – время (ч), P – мощность (кВт), C – цена (руб/кВт*ч), n – количество работающих (чел).

G = 10*0,8*5/12 = 3,5 (руб)

Б) затраты на работу станка.

G = t*P*C, где t – время (ч), P – мощность (кВт), C – цена (руб/кВт*ч).

3. Затраты труда.

G = t * C, где t – время работы (ч), С – цена рабочего времени (руб/ч).

G = 10 час. * 50 руб/час = 500 руб.

4. Амортизация инструментов и оборудования.

Себестоимость изделия  

G изделия = G материалов + G электроэнергии + G труда + G амортизации  

Так как изделие изготовлено из отходов пиломатериалов, пластика и ДВП, а радиодетали использованы от списанной радиоаппаратуры которые являются бесплатными, то себестоимость изделия  G изделия ≈ 550 руб. 

 Цена изделия включает в себя, кроме себестоимости, затраты на хранение, транспортировку и продажу.

VІ. Самооценка проекта.

С поставленной задачей я справился, и получился неплохой блок питания. Трудности при изготовлении вызвал  подбор радиодеталей по нужным параметрам из имеющихся у меня деталей. Этот выпрямитель можно доработать, сделав защиту от короткого замыкания в выходной цепи.

При изготовлении модели экологический вред я постарался сделать минимальным. Практически все составляющие моего изделия обрели вторую жизнь.  

Реклама

Если вы хотите изготовить своими руками несложное радиоэлектронное устройство, обращайтесь к нам. Мы предоставим вам необходимую конструкторскую и технологическую документацию и поможем советами. Кроме того, за умеренную цену можем изготовить для вас нужные вам изделия.

Наш адрес:

606910.

Городской округ город Шахунья, с Верховское, ул. Центральная, д 9.

 МБОУ Верховская ООШ

Учебная мастерская.