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.

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