1.2 Анализ задания на проектирование

Исходными данными для выполнения расчетов, согласно заданию на курсовое проектирование, являются:

1) Электрическая схема устройства «Защита телефонной линии» представлена на рисунке 1.1;

Рисунок 1.1 – Электрическая принципиальная схема «Защита телефонной линии»

2) Количество однотипных каскадов – 40;

3) Информация о параметрах элементов:

Таблица 1.1 – Информация о параметрах и типах элементов каскада

Позиционное обозначение	Номинал	Примечание
С1, С2	100 мкФ	К50-35
VD1-VD6		КД105

4) Вид электрического монтажа – двусторонний печатный;

5) Количество сквозных металлизированных отверстий на печатной плате – 42 % от общего числа отверстий;

6) Для цепей питания, входных и выходных сигналов предусмотреть соединитель;

7) Условия эксплуатации по ГОСТ 15150-69 для категории исполнения ХЛ 5.1;

8) Вид приёмки элементов – приёмка ОТК («1»);

9) Перегрев в нагретой зоне РЭУ t_З = 13 ºС; средний перегрев воздуха в РЭУ t_В = 12 ºС;

10) Заданное время работы, указанное заказчиком t_р = 1000 ч;

11) Интересующая гамма-процентная наработка до отказа – Т_γ= 95%.

Исходных данных не хватает для решения поставленной задачи: необходимо выбрать элементную базу, выяснить электрические и эксплуатационные характеристики элементов. Некоторые исходные данные даны в неявном виде, например, количество отверстий (металлизированных и неметаллизированных) на печатной плате, условия эксплуатации (предельные рабочие температуры).

Согласно ГОСТ 15150-69 категория ХЛ 5.1 применяется для эксплуатации изделий в качестве встроенных элементов внутри комплектных изделий категорий 5, конструкция которых исключает возможность конденсации влаги на встроенных элементах (например, внутри радиоэлектронной аппаратуры)

Из ГОСТ 15150-69 находим, что предельная максимальная рабочая температура для категории исполнения ХЛ 5.1 t_рабmax = +35ºС, дополнительное увеличение температуры изделия за счет нагрева солнечными лучами t_С = 0ºС. Группа аппаратуры – З_ЧР(Стационарная аппаратура, эксплуатируемая в нерегулярно отапливаемых помещениях (объёмах), в производственных, в том числе вентилируемых подземных помещениях (шахтах); возможно частичное регулирование климатических условий)

Количество отверстий на печатной плате вычисляется логическим путём после анализа схемы заданного каскада: так как на соединитель от каждого каскада идёт вход и выход и от всех каскадов выводы питания и заземления на корпус, по 2 отверстия на каждый диод, по 2 отверстия для каждого конденсатора для 40 однотипных каскадов, то количество отверстий на печатной плате N_отв= 640 отверстий. Из них количество металлизированных N_{отв мет} = 640∙42% ≈ 269 отверстий.

2 Выбор элементов печатного узла

2.1 Уточнение параметров элементов

Основные критерии выбора типов элементов, используемых в конструкции рассматриваемого печатного узла, определяются индивидуально из их технических и эксплуатационных параметров, а также экономических факторов. В качестве технических характеристик элементов выступают:

– номинальное значение функциональных параметров элементов;

– допустимые отклонения функциональных параметров элементов;

– допустимый режим работы и допустимое рассеивание мощности.

В качестве эксплуатационных параметров элементов выступают:

– диапазон рабочих температур;

– гидроустойчивость элементов;

В качестве экономических факторов рассматриваются:

– доступность элементов на рынке;

– цена элементов.

На основании задания на курсовое проектирование тип монтажа элементов – навесной.

Элементы и компоненты, входящие в печатный узел, выбранные на основании перечисленных выше факторов, представлены в таблице 2.1. Частные требования к элементам - отобранные элементы должны соответствовать уровню качества приемка «1» – ОТК, что подразумевает уровень коммерческого использования, и такие элементы не предназначаются для специальной аппаратуры.

Таблица 2.1 – Параметры элементов

Обозначение элемента	Номинальное значение функционального параметра	Примечание
С1, С2	100 мкФ × 100В (±20%)	Выбор обусловлен заданием на курсовой проект номинальной емкости, функциональным назначением элемента и доступностью
VD1-VD6	КД105	Выбор обусловлен заданием на курсовой проект
XР1	СНП346	Выбор обусловлен количеством разъемов и климатическими условиями