Студентам > Дипломные работы > Разработка микроблока питания
Разработка микроблока питанияСтраница: 4/12
│ 1 │ 0,20 │ 5
00,3 77 010 5-3 0 │ - │ -
│0,156 77 010 5-3 0│
│ 2 │ 0,197 │ 8,40 7
0 │ 0,3 77 010 5-4 0 │
0,7 77 010 5-4 0│0,14 77 010 5-2 7
0│
│ 3 │ 0,006 │ 0,076 │
2,126 │ 0,016 │0,0888 │
│ 4 │ - │
0,4 77 010 5-3 0 │ 0,016 │ 2,126
│0,8888 │
│ 5 │ 0,6 10 5-3 0 │
0,3 77 010 5-5 0 │
0,1 77 010 5-5 0 │
0,1 77 010 5-5 0│0,60 │
├────────┼──────────┼──────────┼──────────┼─────────┼──────────┤
│ Итого │ 0,457 │ 8,477 │
2,142 │ 2,142 │ 0,779 │
└────────┴──────────┴──────────┴──────────┴─────────┴──────────┘
ш0
.
КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ
Материалы, используемые в качестве оснований для
печатных
плат (ПП), должны обладать совокупностью определенных
свойств. К
их числу относятся высокие электроизоляционные
свойства, доста-
точная механическая прочность и др. Все эти свойства
должны быть
стабильными при воздействии агрессивных сред и изменяющихся
усло-
вий. Кроме того, материал платы должен обладать хорошей
сцепляе-
мостью с токопроводящим покрытием, минимальным
короблением в про-
цессе производства и эксплуатации. Если платы
изготавливаются из
листового материала, то последний должен допускать
возможность
обработки резанием и штамповкой.
В качестве материала ПП используем листовой
фольгированный
материал - стеклотекстолит фольгированный марки СФ
2-50-2,0
ГОСТ 10316-70.
Выбор данного материала объясняется назначением и
условиями
работы микромодуля. Печатные платы из
стеклотекстолита имеют
нужную устойчивость к механическим, вибрационным,
климатическим
воздействиям по сравнению с платами из гетинакса.
Физико-механи-
ческие и электрические свойства сведены в таблицу
Таблица 2
Физико-механические свойства стеклотекстолита
┌─────────────────────────────────────────────────────┬─────────┐
│ Показатели │
СФ-2 │
├─────────────────────────────────────────────────────┼─────────┤
│1.Плотность с фольгой,
г/см 52 0 │ 1,9-2,9 │
│2.Предел прочности на растяжение,
кг/см 52 0 │ 2000 │
│3.Удельное поверхностное электрическое
сопротивление,│ 10 510 0 │
│
Ом │ │
│4.Тангенс угла диэлектрических потерь при
частоте │ 0,07 │
│
10 56 0Гц │ │
│5.Диэлектрическая
проницаемость │ 6 │
└─────────────────────────────────────────────────────┴─────────┘
Размеры плат не рекомендуется брать более
240х360 мм при
обычных и 120х180 мм при малогабаритных деталях. Это
связано с
тем, что при больших габаритных размерах ПП
увеличивается длина
печатного проводника, чем снижается его прочность,
снижается сила
сцепления печатного проводника с изоляционным
материалом, что
требуется затем дополнительное сцепление путем
предусмотрения до-
полнителных контактных площадок и отверстий. Из-за этого
увеличи-
ваются паразитные связи, что неблагоприятно сказывается
на пара-
метры устройства (помехи, пульсации, паразитные связи,
наводки и
т.д.). Одновременно снижается механическая жесткость
печатной
платы.
Для устранения этого эффекта рекомендуется и
целесообразно
более квадратная и прямоугольная форма (рекомендуемое
соотношение
сторон по ОСТ4 ГО.070.011 - 1:1; 1:2; 2:3; 2:5).
Платы всех размеров рекомендуется выполнять с
плотностью
монтажа, соответствующей классу А. К этому классу
относятся пла-
ты, у которых ширина проводников и расстояние между ними
в узких
местах находятся в пределах 0,5-0,6 мм.
Принимается площадь всех элементов 80,6
см 52 0, а коэффициенты
плотности монтажа равным 0,7, получаем максимальную
площадь пе-
чатной платы равной 116 см 52 0.
Исходя из особенностей конструкции блока, а именно:
ограни-
чение размеров в целях достижения наименьших габаритов
микромоду-
ля, печатная плата модуля имеет размеры и форму,
изображенную на
рисунке
_Форма и размеры платы
.
Зная габариты платы, можно перейти к компоновке
элементов на
ПП с учетом необходимых зазоров между элементами и
рационального
их размещения, для снижения паразитных связей и наводок.
Выбираем шаг координатной сетки 1,25 мм
согласно ГОСТ
20317-62 и отраслевого стандарта ОСТ 4.ГО.070.011.
Центры монтажных и переходных отверстий расположены
в узлах
координатной сетки.
.
РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ МИКРОМОДУЛЯ.
Надежность - свойство изделия сохранять свои
параметры в за-
данных пределах и в заданных условиях эксплуатации в
течение оп-
ределенного промежутка времени.
Общую надежность можно принимать как
совокупность трех
свойств: безотказность, восстанавливаемость,
долговечность.
Безотказность - свойство системы непрерывно
сохранять рабо-
тоспособность в течение заданного времени в определенных
условиях
эксплуатации. Она характеризуется закономерностями
возникновения
отказов.
Восстанавливаемость - это приспособленность системы
к обна-
ружению и устранению отказов с учетом качества
технического обслу-
живания. Она характеризуется закономерностями устранения
отказов.
Долговечность - свойство системы длительно сохранять
работо-
способность в определенных условиях. Количественно
характеризуется
продолжительностью периода практического использования
системы от
начала эксплуатации до момента технической и
экономической целесо-
образности дальнейшей эксплуатации.
Методы повышения надежности в зависимости от области
их при-
менения можно разделить на три основные группы:
производственная,
схемно-конструкторские, эксплуатационные.
К производственным методам относятся: получение
однородной
продукции, стабилизация технологии, анализ дефектов и
механизмов
отказов, разработка методов испытаний, определение
зависимости
показаний надежности от интенсивности внешних
воздействий.
К схемно-конструкторским методам относятся: выбор
подходя-
щих условий нагрузки, унификация узлов и элементов,
разработка
схем с допусками на отклонение параметров элементов,
резервирова-
ние, контроль работы оборудования, введение запаса работы
во вре-
мени.
К эксплуатационным методам относятся: сбор
информации надеж-
ности, увеличение интенсивности восстановления,
профилактические
мероприятия, граничные испытания.
Наиболее ответственным этапом по удовлетворению
требований
эксплуатационной надежности является этап проектирования.
Насколько всесторонне учтены при проектировании и
изготовлении
опытного образца условия производства и эксплуатации с
точки зре-
ния безопасности в работе, ремонтопригодности,
долговечности ап-
паратуры, настолько последняя будет обладать
эксплуатационной на-
дежностью.
К критериям безопасности относятся: вероятность
безотказной
работы, частота отказов, интенсивность отказов,
среднее время
безотказной работы, наработка на отказ.
Интенсивностью отказов называется отношение числа
отказавших
изделий в единицу времени к среднему числу изделий,
продолжавших
исправно работать. Среднем временем безотказной работы
называет-
ся арифметическое время исправной работы каждого
изделия. В тео-
рии вероятности применяются различные законы
распределения. Наи-
более простым распределением потока отказов во времени
является
эксплуатационный закон распределения, который
рассматривает пос-
ледовательность отказов во времени, как простейший поток
событий.
Расчет вероятности безотказной работы, когда
отказы комп-
лектующих элементов распределяются по
экспоненциальному закону
производится по следующим формулам:
P(t) = e 5 t 77 5 0e 5
0 5-t 77 0... 77 0e 5 -t
где - 7lS 0 - суммарная интенсивная
отказов РЭА,
7l 4i 0- интенсивность отказов
комплектующих изделий и эле-
ментов.
Интенсивность отказов комплектующих элементов с
учетом усло-
вий эксплуатаций производится по формуле:
7l 0 =
7l 4p 7 7 0 K 4B
K 4B 7 0- коэффициент, учитывающий
условия эксплуатации элементов
для каждой группы аппаратуры. Для наземной стационарной и
возимой
|