Разработка компактного и недорогого устройства регулирования мощности обогревателей
ВВЕДЕНИЕ
Люди всегда любят комфорт и уют в доме, но именно тепло влияет на всю атмосферу, которая и делает человека счастливым. Счастливыми становятся и производители тепла, поскольку им выгодно сделать нагревательные приборы менее энергопотребляющими, и в тоже время более комфортными в использовании для потребителя, что намного сложнее реализовать. Потребители напрямую зависят от производителей и наоборот, каждый хочет получить выгоду с приобретения, так и от сбыта таких устройств, которые наполнили рынок.
Человек начал действительно задумываться об обогреве своего жилища еще до нашей эры, когда он освоил огонь и открыл для себя новый вид процессов, которые происходят на нашей планете. В ходе эволюции человек постепенно начал использовать огонь в приготовлении еды, защите своего рода и поддержании тепла в доме.
В древней Руси не было такого обширного выбора устройств, да и в принципе использования самого рода электричества. Но, тем не менее, люди находили альтернативные источник
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ТИПЫ ОБОГРЕВАТЕЛЕЙ ПОМЕЩЕНИЙ 7
1.1 Способы обогрева помещений 7
1.2 Типы электрических нагревателей 10
1.3 Способы регулирования мощности в цепях переменного тока 17
1.3 Выводы по разделу 1 21
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ 22
2.1 Формулировка требований к устройству 22
2.2 Разработка функциональной схемы 22
2.3 Выбор элементной базы 23
2.4 Выбор микроконтроллера 32
2.5 Выводы по разделу 2 35
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ И АЛГОРИТМА 36
3.1 Электрическая принципиальная схема 36
3.2 Разработка алгоритма 37
3.3 Выводы по разделу 3 39
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ 40
4.1 Способы соединения радиокомпонентов устройства 40
4.2 Способы создания печатных плат 43
4.3 Разработка печатной платы регулятора мощности обогревателя в программе EasyEDA 45
ГЛАВА 5. ОХРАНА ТРУДА И БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 53
5.1 Охрана труда 53
5.2 Гражданская защита 56
ГЛАВА 6. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 61
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 63
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 65
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ
1. ГОСТ Р 59681-2021. Национальный стандарт Российской Федерации. Сборка и монтаж электронных модулей. Припои, флюсы для пайки, припойные пасты. Марки, состав, свойства и область применения (утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 14.09.2021 N 960-ст. URL: http://www.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc&base=OTN&n=31834#JZIUbzSyjZaFOWPv2 (дата обращения 06.03.2023).
2. Хоровиц, П. Искусство схемотехники. Том III.пер.англ,, издание 4-е, пер. и доп., /П.Хоровиц, У.Хилл. – М.: "МИР", 367с. ил. 1993.
3. Отт, Генри Методы подавления шумов и помех в электронных системах пер.с англ. изд-во МИР, 1979г. 318с.
4. ГОСТ Р 53386-2009. Настоящий стандарт устанавливает термины и определения понятий в области печатных плат. URL: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293826/4293826506.htm (дата обращения 01.04.2023).
5. Лебедев, П.В.; Шанаев, И.Н.; Гусева, В.М. Отраслевые нормативы времени на изготовление печатных схем, монтаж радиодеталей и пайку схем на платах; Государственный Комитет Совета Министров СССР по радиоэлектронике - М., 2015. - 112 c.
6. ГОСТ IEC 60335-2. Бытовые и аналогичные электрические приборы. Безопасность. Часть 2-6. Частные требования. (утв. и введен в действие Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации от 13.10.2026 N 1395-ст. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200103256 (дата обращения 07.04.2023).
7. О.К. Березин [и др.], Проектирование источников электропитания электронной аппаратуры: учеб. пособие для вузов; под ред.В.А. Шахнова. – М.: КноРус, 2010. – 532 с.
8. Фрумкин Г.Д. Расчет и конструирование радиоаппаратуры /Г.Д. Фрумкин. – М.: Высш. шк., 1989. – 463 с.
9. СП 7.13130.2013. Национальный стандарт Российской Федерации. Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности. (приказом Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС России) от 21.02.2013 N 116-cn. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200098833 (дата обращения 20.04.2023).
10. ГОСТ 16617. Электроприборы отопительные бытовые. Общие технические условия. (утв. и введен в действие Гос
В. Поэтому во избежание эксцессов нужно произвести потенциальную развязку. То есть сделать так, чтобы между высоковольтной и низковольтной частью не было прямого электрического соединения. Например, сделать оптическое разделение. Для этого существует специальная сборка – симисторный оптодрайвер MOC3063. Схема подключения – всего несколько дополнительных элементов и силовая и управляющая часть разделены между собой. Главное, чтобы напряжение, на которое рассчитан конденсатор было раза в полтора–два выше напряжения в сети. Можно не боятся помех по питанию при включении и выключении симистора [8]. В самом оптодрайвере сигнал подается светодиодом, а значит можно смело зажигать его от ножки микроконтроллера без всяких дополнительных ухищрений.
Вообще говоря, можно обойтись и без развязки. Работать схема, безусловно будет. Но для увеличения надёжности и безопасности человека потенциальную развязку между силовой и управляющей частью. Это и над