Министерство образования и науки Украины
Харьковский национальный университет радиоэлектроники
Кафедра ПЭЭА
Курсовой проект
Дисциплина: “Элементная база ЭА”
Тема проекта: “Конденсатор переменной ёмкости (минимальная ёмкость,
Сmin-10 пФ; максимальная ёмкость, Сmax – 225 пФ; рабочее напряжение,
Uраб – 150 В; закон изменения ёмкости – прямоволновой)”
Разработал: Руководитель проекта
ст. гр. ТЗТм-05-1 Григорьева О.В.
2009
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Анализ технического задания
1.1 Исходные данные
1.2 Выбор конструкции КПЕ
2. Анализ аналогичных конструкций
3. Электрический и конструктивный расчёт
3.1 Выбор числа и геометрических размеров пластин
3.2 Определение формы и размеров пластин
3.3 Вычисление температурного коэффициента ёмкости
4. Расчёт контактной пружины
Паспорт
Заключение
Список литературы
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Современная радиоэлектроника является мощным средством
научно-технического прогресса. Методы и средства радиоэлектроники
проникли во все отрасли науки и техники, они находят широкое применение
в различных отраслях народного хозяйства, в военном деле, в культуре и в
быту. Современная радиоэлектроника – это комплекс областей науки и
техники, включающий наряду с радиотехникой и электронной техникой
оптоэлектронику, рентгеноэлектронику, гамма – электронику и другие.
ХХ столетие, и особенно его вторая половина, ознаменовалась для
радиотехники бурным её развитием как по количеству, так и по качеству и
сложности функций, выполняемых радиотехническими системами и средствами.
Потребности развивающейся радиотехники способствовали развитию
электронной техники, и напротив, появление новых электронных приборов, в
особенности сверхвысокочастотных и квантовых электронных приборов:
магнетронов и клистронов, ламп бегущей и обратной волны, лазеров,
мазеров и др., привело к резкому расширению возможностей радиотехники, к
освоению СВЧ – диапазонов электромагнитных волн. Всё шире применяются
радиотехнические методы для задач, не связанных с излучением
электромагнитных волн. Поэтому понятие «радиотехника» стало заменяться
более широким понятием «радиоэлектроника».
Из всего разнообразия радиоэлектронных средств (РЭС) в большинстве
случаев возникает необходимость в элементах, способных изменять свою
ёмкость в зависимости от какого-то внешнего параметра. Наиболее часто
изменение ёмкости необходимо для изменения резонансной частоты контура,
в состав которого входит элемент. Существует несколько типов таких
элементов, одним из которых является конденсатор переменной ёмкости
(КПЕ), рассматриваемый в данной работе.
1. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ
1.1 Исходные данные
Минимальная ёмкость, Сmin, пФ 10
Максимальная ёмкость, Сmax, пФ 225
Рабочее напряжение, Uраб, В 150
Температурный коэффициент ёмкости, єС-1 45·10-6°с
Рабочий угол, 180
Закон изменения ёмкости прямоволновый
Программа, шт. 50000
Условия эксплуатации по ГОСТ 15150-69
По условиям ТЗ проектируемый конденсатор предназначен для работы в РЭА,
относящихся по ГОСТ 15150-69 ко второй группе. Это стационарная
аппаратура, предназначенная для работы на открытом воздухе или в
отапливаемых наземных или подземных сооружениях. Значения
дестабилизирующих факторов для РЭА этой группы приведены в таблице (3.
табл 3.11).
1.2 Выбор конструкции КПЕ
В ТЗ не обговорены требования к габаритам и массе предложенного к
разработке КПЕ. Об отсутствии жестких требований говорит и место его
установки – стационарная аппаратура. В связи с этим можно применить
воздух в качестве диэлектрика, что позволит сконструировать конденсатор
с более высокими качественными показателями по сравнению с
конденсаторами с твёрдым диэлектриком. В следующем разделе будут
рассмотрены разнообразные варианты конструкций КПЕ и выбраны наиболее
подходящие для получения оговоренных в ТЗ характеристик.
2. АНАЛИЗ АНАЛОГИЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Кроме КПЕ, плавное изменение ёмкости обеспечивают такие элементы, как
варикапы и вариконды. Это так называемые конденсаторы переменной ёмкости
с электрически управляемой ёмкостью.
Варикапы изменяют свою ёмкость в зависимости от приложенного обратного
смещения p-n перехода. Они обладают массой полезных свойств, таких, как
малые размеры, высокая добротность и стабильность, но при этом не
обеспечивают требуемый в некоторых случаях диапазон изменения ёмкости
(точнее коэффициент перекрытия по ёмкости) . В результате чего
применяются в основном в диапазоне УКВ и на более высоких частотах, а
также в схемах, где не требуется большое изменение ёмкости.
В варикондах под действием приложенного постоянного смещения изменяется
диэлектрическая проницаемость материала между обкладками. Они имеют
коэффициент перекрытия по ёмкости от 2 до 5, но обладают низкой
температурной стабильностью ёмкости и не обеспечивают требуемый закон её
изменения.
Конденсаторы переменной ёмкости с механическим управлением между собой
различаются видом диэлектрика (твёрдый, жидкий или газообразный) и
способом задания функциональной зависимости изменения ёмкости от угла
поворота (конденсаторы с фигурными пластинами ротора или с вырезом в
статорных пластинах).
Воздух по сравнению с твёрдыми и жидкими диэлектриками обладает рядом
положительных свойств: ничтожными потерями, малой проводимостью,
независимостью диэлектрической проницаемости от частоты и малой
зависимостью от температуры, влажности и давления.
К недостаткам воздуха, как диэлектрика следует отнести малые значения
диэлектрической проницаемости и пробивного напряжения, что влияет на
габаритные размеры КПЕ.
Перечисленные положительные свойства воздуха как диэлектрика позволяют
создать наиболее простые конструкции конденсаторов с высокими
техническими характеристиками. Исходя из этого- в проектируемом КПЕ в
качестве диэлектрика будет использоваться воздух.
У конденсаторов с переменным радиусом выреза в статорной пластине
пластины ротора имеют более жесткую конструкцию, что даёт существенное
преимущество только для прямочастотного закона изменения ёмкости. Для
прямоволновой зависимости такое конструктивное решение является
нецелесообразным.
3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ И КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ
3.1 Выбор числа и геометрических размеров пластин
Суммарное число пластин конденсатора выбирается с учётом того, что
суммарная длинна секции должна быть приближённо равна радиусу пластины
ротора и суммарная длина КПЕ не должна превышать заданное в ТЗ значение.
Ориентировочно число пластин можно выбрать по таблице (1. табл. 3-8).
Принимаем число пластин N = 10
Величина зазора между пластинами ротора и статора выбирается с учётом
требований электрической прочности, точности, температурной
стабильности, габаритных размеров и производственно-технических
соображений.
При амплитуде переменного напряжения на конденсаторе Uраб величину
требуемого зазора (мм) для получения необходимой электрической прочности
можно найти из следующего выражения:
d = Uраб/(500ч700), (3.1)
где Uраб – максимальное рабочее напряжение, В;
500ч700 – допустимая напряжённость поля, В/мм.
dmin = 150/700 = 0,214 мм
dmax =150/500 = 0,30 мм
При большом зазоре увеличивается электрическая прочность, увеличивается
температурная стабильность, но увеличиваются и габаритные размеры КПЕ.
Маленький же зазор даёт плохие стабильность и электрическую прочность
при малых габаритных размерах. В связи с этим с этим выбираем d = 0,3мм,
считая это значение оптимальным с точки зрения отношения характеристик и
габаритных размеров.
Для предотвращения короткого замыкания между роторными и статорными
пластинами в статорных пластинах делается вырез. Его радиус определяется
с учётом зазора d и радиуса оси rоси = dоси/2 =4/2 = 2 мм по формуле:
r0 = rоси+(2ч3)d = 2+(2ч3)·0,3 = 2.5ч2.75 мм
Выбираем максимальное значение r0 =2.75 мм, так как при таком радиусе
уменьшается значение паразитной ёмкости.
3.2 Определение формы и размеров пластин
Прямоволновая зависимость ёмкости от угла поворота математически
описывается функцией
С = (a? + b)2, (3.2)
где a =
(picscalex1000100090000030e01000004001c000000000005000000090200000000050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-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)/180;
b = Сmin ;K=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;
ц – угол поворота ротора.
N – общее число пластин статора и ротора
Зависимость радиуса ротора от угла поворота для получения необходимой
функциональной зависимости описывается следующим выражением:
R =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 , (3.3)
где d – зазор между пластинами, см;
k – постоянная ;
r0 – радиус выреза в пластине статора;
ц – угол поворота.
Вычислим значения коэффициентов a и b:
a =
(picscalex100010009000003e200000004001c000000000005000000090200000000050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-picscalex100010009000003e100000004001c000000000005000000090200000000050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)/180 = 0,06
b =10;
Расчёт R произведём при помощи пакета прикладных программ Excel.
Результаты работы программы (с шагом 10є) приведены в таблице 3.1.
ц
,°020406080R,мм7,648,038,48,769,1ц,°100120140160180R,мм9,49,7510,0610,35
10,65
Средний радиус пластин ротора определяем как среднее арифметическое
сведённых в таблицу значений и равен R=9,214
Длина секции определяется по формуле:
l0 = hплN + d (N-1), (3.5)
где hпл – толщина пластины (выбираем hпл = 0,6мм);
N – суммарное число пластин в секции;
d – зазор между пластинами ротора и статора, мм.
l0 = 0,3·10 + 0,6·9 = 8,7 мм
Отношение l0/Rср = 0,94 близко к 1, что подчиняется приведённым выше
требованиям (l0 ? Rср).
3.3 Вычисление температурного коэффициента ёмкости
При изменении температуры воздуха изменяются как физические, так и
геометрические размеры (s и d) конденсатора, что приводит к изменению
ёмкости. Ёмкость КПЕ состоит из двух составляющих: постоянной
(представляет собой минимальную ёмкость Сmin, величина которой не
зависит от положения ротора) и переменной Спер, величина которой
изменяется при перемещении ротора. Каждая из этих емкостей имеет свой
определённый ТКЕ.
Минимальная ёмкость образуется как сумма емкостей через твёрдый
диэлектрик и воздух между деталями, находящимися под разными
потенциалами. В общем виде можно сказать, что
picscalex100010009000003540000000000120000000000050000000902000000000400
000002010100050000000102ffffff00040000002e011800050000003102010000000500
00000b0200000000050000000c02200220011200000026060f001a00ffffffff00001000
0000c0ffffffa6ffffffe0000000c60100000b00000026060f000c004d61746854797065
000050000a00000026060f000a00ffffffff010000000000030000000000ТКЕmin =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(3.6)
Так как ёмкость через диэлектрик составляет значительно меньшую часть,
чем ёмкость через воздух, то можно приближённо считать это значение
равным 20·10-6 єС (ТКЕ для воздуха).
Температурный коэффициент переменной части ёмкости можно вычислить,
используя формулу
ТКЕ
где ТКSa и ТКd – температурные коэффициенты активной площади пластин и
зазора соответственно.
обуславливается температурным коэффициентом линейного расширения
материала бмп, из которого они сделаны и относительным перемещением
секций ротора и статора, вызванными температурным коэффициентом
линейного расширения материала корпуса бмк, т.е.
ТКSa = ТКSs ± ТКSl, (3.8)
где ТКSs – температурные коэффициенты активной площади пластин,
обусловленные бмп и бмк соответственно.
Тогда
ТКSs = ДS/(S·Дt) = 2 бмп·SДt/(S·Дt) = 2 бмп , (3.9)
а ТКSl будет определяться при колебаниях температуры окружающей среды по
изменению расстояния между ротором и статором. В связи с тем, что
пластины и корпус выполнены из одного материала, можно допустить, что
изменение активной площади пластин довольно мало и ТКSl можно
пренебречь.
Подставив значение коэффициента линейного расширения для инвара в (3.9),
получим:
ТКSs = 2·0,9·10-6 = 1,8·10-6 єС-1
Теперь найдём ТКSa из выражения (3.8):
ТКSa = 1,8·10-6 + 0 = 1,8·10-6 єС-1
Для нахождения воспользуемся формулой:
ТКSd = (бмоl – 2 бмоd) / (l – 2dп), (3.10)
где d = 0,5(l – 2dп) – величина зазора, мм;
dп – толщина пластины, мм;
l – расстояние между пластинами ( по средней линии), мм;
бмоl и бмоd – температурные коэффициенты линейного расширения материала
оси и пластин соответственно, єС-1.
Подставим численные значения:
d = 0,5(1-2·0,3) = 0,2мм
ТКSd = (4,5·-2·0,9·0,3) / (1-2·0,6) = 10·10-6 єС-1,
Просуммировав все составляющие, сначала получим значение ТКЕ переменной
составляющей ёмкости
ТКЕ
а затем и общее ТКЕ:
ТКЕ = ТКЕ
Разработанная конструкция конденсатора удовлетворяет требованиям ТЗ по
стабильности.
4. РАСЧЕТ КОНТАКТНОЙ ПРУЖИНЫ
В качестве материала для изготовления контактной пружины будем
использовать Бронзу Бр. КМц 3-1 (ГОСТ 493-54).
Определим необходимое контактное усилие, исходя из условия обеспечения
требуемой активной составляющей переходного сопротивления Rп по формуле: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,
где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–коэффиц
иент, учитывающий способ, чистоту обработки и состояние поверхности
контактных элементов (для очень грубых поверхностей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=3);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–поверхностная твердость по Бринеллю (выбираем по более мягкому
материалу); b–коэффициент, зависящий от характера деформации, вида и
формы зоны контактирования (b=2).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 Н
Толщину контактного элемента рассчитаем по формуле: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где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–коэффиц
иент запаса
(picscalex100010009000003af00000002001c000000000005000000090200000000050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=48);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–средний прогиб;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–допустимое напряжение на изгиб; E–модуль упругости
первого рода.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 мм
По сортаменту на используемый материал полученное значение толщины
округлим до ближайшего табличного значения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0,2 мм.
ПАСПОРТ
Минимальная ёмкость, Сmin, пФ 10
Максимальная ёмкость, Сmax, пФ 225
Рабочее напряжение, Uраб, В 150
Число секций 2
Температурный коэффициент ёмкости, єС-1 45·10-6
Рабочий угол, 180
Диаметр оси, мм 4
Закон изменения ёмкости КПЕ прямоволновый
Крепление снизу
Программа, шт. 50000
Условия эксплуатации по ГОСТ 15150-69
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте был произведен расчет переменного конденсатора
с прямоволновой зависимостью. Данный конденсатор переменной емкости
предназначен для использования в бытовой аппаратуре и в радиоприемной
аппаратуре (в УКВ диапазоне).
В техническом задании для проектирования данного конденсатора были
предъявлены противоречивые требования: минимальные размеры конструкции и
сравнительно низкий температурный коэффициент емкости
(picscalex1000100090000032901000002001c000000000005000000090200000000050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 С-1), значит выбираем
материалы с максимально близкими ТКЕ, и конструкцию, которая бы
обеспечивала и достаточно низкий ТКЕ, и малые габариты конденсатора.
Ось ротора и статора будем делать из одного материала, из керамики с ТКЕ
= 4,5-610-6, С-1.
Для реализации прямоволновой зависимости были рассчитаны радиусы пластин
ротора в зависимости от угла поворота.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Волгов В.А. Детали и узлы РЭА. –М.: Энергия. 1977. –656 с.
2 Устройства функциональной радиоэлектроники и электрорадиоэлементы:
Конспект лекций. Часть I / М.Н. Мальков, В.Н. Свитенко. – Харьков: ХИРЭ.
1992. – 140 с.
3 Справочник конструктора РЭА: Общие принципы конструирования/ Под
редакцией Р.Г. Варламова. – М.: Сов. Радио. 1980. – 480 с.
4 Фрумкин Г.Д. Расчет и конструирование радиоаппаратуры. – М.: Высшая
школа. 1986. – 339 с.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
