3.6 Расчет теплового режима прибора

Тепловой режим радиоаппаратуры есть пространственное распространение тепловой энергии в блоке, соответствующее определенному пространственно-временному распределению тепловыделения внутри корпуса блока. Для каждого типа радиоаппаратуры, в зависимости от таких факторов как: коэффициент заполнения блока, количество греющихся элементов, габаритные размеры блока и т.д. соответствует свой персональный тепловой режим, на который данное изделие было рассчитано при его проектировании.

Под заданным тепловым режимом радиоаппаратуры понимают такой тепловой режим, при котором температура каждого радиоэлемента равна заданной или не выходит за пределы указанные для этого элемента.

Для расчета теплового режима блока нужно определить самый теплочувствительный элемент и исходя из этого вести расчет режима всего блока. В данном случае расчет теплового режима блока будем приводить для трансформатора.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Мощность рассеиваемая в блоке P=67 Вт

Давление окружающей среды H=100000 Па

Температура окружающей среды t=25 °С

Размеры корпуса для горизонтальной ориентации плат (aхbхh, м): 0,07x0,07x0,042

Коэффициент заполнения К=0,4

Перфорационные отверстия круглые, 6 шт. диаметром 0,004 м

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТА

Поверхность корпуса блока 0,1068 кв.м

Условная поверхность нагретой зоны 0,07512 кв.м

Удельная мощность корпуса 62,73 Вт

Удельная мощность нагретой зоны 89,19 Вт

Перегрев корпуса 3,52 °С

Перегрев нагретой зоны 4 °С

Средний перегрев воздуха в блоке 4,61 °С

Температура корпуса блока 28,52 °С

Температура нагретой зоны 29 °С

Средняя температура воздуха в блоке 29,6 °С

Согласно технического задания диапазон рабочих температур +1…+35 ºC. По полученным расчетам средняя температура воздуха в блоке входит в диапазон допустимых, что означает нормальную работу устройства.

4 Техническое описание

4.1 Назначение и технические характеристики

Светодинамическая установка предназначена для использования в бытовых помещениях для светового сопровождения музыки.

Технические характеристики

Сетевое напряжение - 220В

Частота питающей сети – 50 Гц

Напряжение питания – 9 В

Количество тональных декодеров – 3

Ток срабатывания – 12 мА

4.2 Описание принципиальной схемы

Источник питания блока выполнен по бестрансформаторной схеме с балластным конденсатором С16. Через него напряжение сети поступает на однополупериодный выпрямитель-стабилизатор на диоде VD1 и стабилитроне VD5. Конденсатор C7 сглаживает пульсации.

Нагрузкой электретного микрофона ВМ1 служит резистор R1. ОУ DA4 усиливает сигнал микрофона. Весь узел микрофонного усилителя получает напряжение питания через фильтр R7C4. Конденсатор С6 дополнительно подавляет пульсации и наводки.

С выхода ОУ усиленный сигнал через разделительный конденсатор поступает на входы тональных декодеров. За счет объединения этих входов сопротивление нагрузки ОУ не превышает 7 кОм, что вполне допустимо. Выходы декодеров соединены с управляющими электродами симисторов VS1-VS3 через резисторы R12-R14, ограничивающие открывающий симисторы ток на уровне около 16 мА.

Симистором VS4 в канале фоновой подсветки управляет полевой транзистор с изолированным затвором VT1. На затвор поступает напряжение с узла на диодах VD2-VD4 и резистора R10. Напряжение на его выходе имеет высокий логический уровень только в случае когда такие же уровни установлены на выходах всех трех декодеров.

4.3 Описание конструкции устройства

Конструктивное исполнение устройства может быть самым разным. В данном курсовом проекте блок светодинамической установки поместили в корпус из ударопрочного полистирола, имеющего габаритные размеры 180*150*80.

Печатная плата крепится на 4 винта к нижней части корпуса. Детали на печатных платах размещаются так, чтобы не занимать пространство в местах расположения розеток и микрофона.

Заключение

В ходе выполнения данного курсового проекта разработали установку светодинамическую, получили навыки составления конструкторской документации, выполнения расчетных работ и технического проектирования.

В курсовом проекте определили размеры печатной платы; произвели расчет надежности по внезапным отказам; расчет тепловых режимов; расчет резонансной частоты печатной платы и расчет потребляемой мощности устройства. Разработали схему электрическую принципиальную и перечень элементов, трассировку печатной платы, чертеж общего вида.

Все результаты удовлетворяют техническому заданию.

Список использованной литературы

1. Брускин В. Схемотехника автоответчиков/ В.И. Брускин – С.-Пб: Наука и техника, 1999.

2. Захаров Ю.В. Управление качеством и надежность электронных схем: Учебное пособие / Ю.В.Захаров - Йошкар-Ола: Периодика Марий Эл, 2002.

3. Леухин В.Н. Проектирование радиоэлектронных узлов: Учебное пособие / В.Н. Леухин. – Йошкар-Ола: Периодика Марий Эл, 2003.

4. Леухин В.Н. Выбор элементной базы по эксплуатационным и конструктивным параметрам: Справочник / В.Н. Леухин– Йошкар-Ола: Периодика Марий Эл, 2003.

5. Павлов Е.П. Конструирование и технология производства аппаратуры, оборудования, механизмов и машин: Учебное пособие / Е.П. Павлов, Я.И. Шестаков. – Йошкар-Ола: Периодика Марий Эл, 2001.

6. Шелестов И.С. Радиолюбителям: полезные схемы. Книга 4./ И.С. Шелестов – Солон-Р,2001.

7. Электрические соединители: Справочник. В.Ф.Лярский, О.Б. Мурадян – М.: Радио и связь, 1988.

8. Четвертков И.И. Конденсаторы: Справочник /. И.И.Четвертков, М.Н. Дьяконов – М.: Радио и связь, 1993.

9. Четвертков И.И. Резисторы: Справочник / И.И. Четвертков. – М.: Энергоиздат, 1981.