2 Принципиальная схема и ее описание
Принципиальная структурная схема аппарата «Фаза-5» (Рисунок 2) Собственно аппарат имеет встроенный воздушный компрессор (воздуходувку), систему электрически управляемых клапанов, устройства регулирования пневматических и электрических параметров, блок цифровой индикации основных показателей вентиляции, ПДУ. Работой аппарата управляет встроенный микропроцессор. Наличие воздуходувки обеспечивает возможность автономной работы аппарата при отсутствии внешних источников сжатого воздуха.
Рисунок 2 - Принципиальная схема ИВЛ «Фаза-5»
Блок питания предназначен для преобразования напряжений 220В, 50Гц; 27В, 50Гц, поступающие с силового трансформатора Т1 нижней панели РП5.05-00.100 в стабилизированные напряжения, необходимые для работы логических и аналоговых схем блока электроники, а также силовых устройств электрических клапанов и усилителей. Напряжение 27В, 50Гц со средней точкой выпрямляется двух полупериодного выпрямителем на диодах VI, V2. С1 – сглаживающий фильтр. Параметрический стабилизатор на транзисторе V3 и транзисторе VI (нижняя панель) стабилизирует полученное напряжение в +5В (ИП1). Стабилитрон V7 (2С133В) формирует опорное напряжение на базе транзистора V5. Полевой транзистор V4 - включен по схеме генератора стабильного тока. Транзисторы V5, V6 образуют дифференциальный усилитель по схеме токового зеркала. Под строченое сопротивление R3 - для регулировки +5В. СЗ ... С5 - слаживающие фильтры. Полученное напряжение +5В поступает также на источник вторичного напряжения (самовозбуждающийся генератор на транзисторах V8, V9, трансформаторе Т2), преобразующее данное напряженнее высокочастотное переменное напряжение 215В. Частота генерации 25...30кГц. Форма импульсов - меандр. Полученное напряжение выпрямляется диодами мостового выпрямителя V10...V13 в постоянное напряжение +15В (ИП2),15B (ИП3). Конденсаторы С8...С11 слаживающие. Резисторы R8, R9 балластные, предотвращающие выход из строя транзисторов генератора при отключенной нагрузке.
В разрыв шлангов в магистрали выдоха устанавливается отстойник 9. При работе увлажнителем такой же отстойник устанавливается в магистраль вдоха. Выдыхаемый пациентом газ проходит в аппарате через клапан выдоха 4, регулятор противодавления выдоху (ПДКВ) и удаляется через патрубок ВЫПУСК. Клапаны вдоха и выдоха являются нормально-открытыми, т.е. при отсутствии электропитания или выключенном аппарате линии вдоха и выдоха открыты.
3 Построение принципиальной схемы в Multisim
Рисунок 3- Принципиальная схема ИВЛ «Фаза-5»
3.1. Информация о Multisim
Multisim – это уникальная возможность разработки схемы и ее тестирования/эмуляции из одной среды разработки. У такого подхода есть множество преимуществ. Новичкам в Multisim не нужно беспокоиться о сложном синтаксисе SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis – программа эмуляции со встроенным обработчиком схем) и его командах, а у продвинутых пользователей есть возможность настройки всех параметров SPICE.
Благодаря Multisim описание схемы стало как никогда простым и интуитивно понятным. Представление в виде электронной таблицы позволяет одновременно изменять характеристики любого количества элементов: от схемы печатной платы (PCB = PBC???) до модели SPICE. Безрежимное редактирование – это наиболее эффективный способ размещения и соединения компонентов. Работать с аналоговыми и цифровыми составными элементами интуитивно просто и понятно.
Рисунок 5- Электоронная таблица Multisim
Кроме традиционного анализа SPICE, Multisim позволят пользователям подключать к схеме виртуальные приборы. Концепция виртуальных инструментов – это простой и быстрый способ увидеть результат с помощьюимитации реальных событий.
Отдельный интерес представляет панель компонентов. С помощью панели компонентов осуществляется доступ к базе компонентов. При нажатии на любую из выбранных пиктограмм компонентов схем открывается окно «Выбор компонента». В левой части окна осуществляется выбор необходимого компонента
Рисунок 6 –Панель компонентов в Multisim
Вся база данных компонентов разделена на разделы (пассивные элементы, диоды, транзисторы, микросхемы и т. д.), а разделы на семейства (например, для диодов – это сами диоды, стабилитроны, светодиоды, тиристоры и т. д.).
Для разработки заданы следующие элементы устройства.
Устройство управления и вычислений, АЦП и цифровой фильтр, все элементы серии 74ХХ.
К интерактивным элементам относятся переключатели, потенцио-метры, малейшие изменения элемента сразу отражаются в имитации.При необходимости более сложного анализа Multisim предлагает более 15 различных функций анализа. Некоторые примеры включают использование переменного тока, монте-карло, анализ наиболее неблагоприятных условий и Фурье. В Multisim входит Grapher – мощное средство просмотра и анализа данных эмуляции.
Функции описания и тестирования схемы, представленные в Multisim помогут любому разработчику схем,
сэкономят его время и спасут от ошибок на всем пути разработки схемы.