6.1 Компоновочный расчет
Под компоновкой понимается процесс размещения комплектующих модулей, ЭРЭ и деталей на плоскости или в пространстве с определением основных геометрических форм и размеров. При компоновке должны быть учтены требования оптимальных функциональных связей между модулями, их устойчивость и стабильность, требования прочности и жесткости, помехозащищенности и нормального теплового режима, требования технологичности, эргономики, удобства эксплуатации, ремонта.
Блок обмена сообщениями разработан в виде ТЭЗа, что предопределяет его конструктивные особенности. Конструкция типовых элементов замены предусматривает размещение в ней печатной платы, соответствующей международному стандарту с размерами 233,35 х 280 мм. Таким образом, нам необходимо определить разместятся ли элементы БОС на одном ТЭЗе или необходимо разбиение его на несколько ТЭЗ, Для этого рассчитаем установочную площадь элементов блока по формуле:
, (6.1)
где S - полная установочная площадь элементов;
Sycm - площадь установки i-го типоразмера;
п - количество элементов i- го типоразмера;
N - число типоразмеров.
Исходные данные для расчета сведены в таблицу 5.
Сложив установочные площади всех элементов получим 8=21308,4 мм2. Площадь печатной платы S=65338 мм2 Таким образом, можно сделать вывод о том, что все элементы БОС, с большим запасом, можно скомпоновать на печатной плате заданных размеров.
6.2 Расчет теплового режима
Блок РЭА представляет собой сложную систему тел с множеством внутренних источников теплоты. Точное аналитическое температурных полей внутри блока невозможно из-за громоздкости задачи и неточности исходных данных: мощности источников теплоты, теплофизических свойств материалов, размеров границ. Поэтому при расчете теплового режима блоков РЭА используют приближенные методы анализа и расчета. Целью расчета является определение температур нагретой зоны и среды вблизи поверхности РЭА.
Таблица 6.1 - Данные для компоновочного расчета.
№ п/п
Тип элемента
Кол,
n
SУСТ, мм2
SУСТ?n, мм2
1
Генератор ГК 1 -07
300
2
Диод 2Д522Б
25
3
Индикатор единичный АЛ307БМ
42
4
Конденсатор К 10- 17- 16-М 1500
33,8
5
Конденсатор К 1 0- 1 7- 1 6-Н90
63
2129,4
6
Конденсатор К 1 0- 1 7-26-Н90
180
7
Конденсатор К53-4А-16В
76,5
306
8
Микросхема АВ2
78,8
9
Микросхемы ООТО, 04ТО, 74ТО, 10ТО, 08ТО, 03WO, 32ТО, 90ТО,64МО
18
146,3
2633,4
10
Микросхемы UC2, 85ТО, 55МО, 38МО, 75МО, 61МО, 57NO, 66МО, 75NO
24
150
3600
11
Микросхемы С584, 73DO,45NO, 40QO
20
183,8
3676
12
Микросхемы 09 1 0, С453
480
1440
13
Микросхемы 0970, С451, С559,
525
2100
14
Розетка соединительная РС-28-7
712,5
1425
15
Розетка соединительная РС-40-7
1016,5
16
Набор резисторов HP 1-4-9
67,5
17
Резистор С2-ЗЗН
125
Резонатор РК169МА
230
19
Соединитель СНП 221-64
950
1900
Исходными данными для расчета теплового режима блока в перфорированном корпусе является:
- мощность, рассеиваемая в блоке P3, Вт;
- мощность, рассеиваемая рассчитываемыми элементами Pэл, Вт;
- размеры корпуса блока l1, l2, l3, м;
- площадь поверхности элементов SЭЛ, м2;
- коэффициент заполнения К3;
- площадь перфорационных отверстий SП, м;
- давление окружающей среды H1, Па;
- температура окружающей среды TC К.
Последовательность расчета.
Рассчитываются: поверхность корпуса блока по формуле
; (6.2)
условная поверхность нагретой зоны по формуле:
; (6.3)
удельная мощность корпуса блока по выражению:
; (6.4)
удельная мощность нагретой зоны по формуле:
; (6.5)
2. Находятся коэффициенты ж1 и ж2 в зависимости от удельной мощности блока корпуса блока и удельной мощности нагретой зоны [12].
3. Находятся коэффициенты, зависящие от атмосферного давления окружающей среды, КН1 - КН2 = 1,0.
4. Рассчитывается коэффициент перфорации по формуле
; (6.6)
5. Находится коэффициент Кп в зависимости от коэффициента перфорации.
6. Определяется перегрев корпуса блока по формуле
; (6.7)
7. Определяется перегрев нагретой зоны по формуле
; (6.8)
8. Определяется средний перегрев воздуха в блоке
; (6.9)
9. Рассчитываются: удельная мощность элементов по формуле
; (6.10)
перегрев поверхности элементов по формуле
; (6.11)
перегрев окружающей среды у элементов по формуле
; (6.12)
10. Находятся температура корпуса блока по выражению
; (6.13)
температура нагретой зоны по формуле
; (6.14)
температура поверхности элементов по формуле
; (6.15)
средняя температура воздуха в блоке
; (6.16)
температура окружающей среды у элементов
; (6.17)
Расчет теплового режима произведен при помощи ЭВМ. Исходные данные и результаты расчета приведены в приложении.
6.3 Расчет конструктивно-технологических параметров ПП
6.3.1 Выбор и обоснование методов изготовления ПП
Миниатюризация радиоэлектронной аппаратуры в большой степени зависит от технологии производства печатных плат, особенно многослойных. Многослойные печатные платы, сохраняя свойства обычных ПП, имеют свои особенности: высокая плотность монтажа; однотипность и воспроизводилось электрического взаимодействия между проводниками различных цепей (возможность учета паразитных связей и наводок, применение экранирующих слоев); размещение монтажа в однородной диэлектрической среде; более высокая устойчивость внутренних слоев к климатическим воздействиям; лучшая теплоотдача, меньшее число контактов входа и выхода [10].
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19