
Минобрнауки
ФГБОУ ВПО
«Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова»
Факультет радиоэлектроники и автоматики
Кафедра телекоммуникационных систем и технологий
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
по лабораторному практикуму и расчетно-графической работе
по дисциплине
ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ
ПРОИЗВОДСТВА РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ
Вариант № 7
Выполнил студент 3 курса
группы РТЭ-11-11
Попов Николай Николаевич.
Проверил доцент
Чумаров Сергей Геннадьевич.
Чебоксары 2014
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
1 АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ 4
2 ПРОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЕТЫ НА ПЕЧАТНУЮ ПЛАТУ 5
2.1 Расчет проводников по постоянному току 5
2.2 Расчет электрических параметров печатных плат 6
2.3 Расчет на вибропрочность печатных плат 7
2.4 Расчет на ударопрочность 9
3 РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ ПО ВНЕЗАПНЫМ ОТКАЗАМ 10
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 14
ЛИТЕРАТУРА 15
ПРИЛОЖЕНИЯ 16
1. Анализ технического задания
При анализе технического задания определяем требования, накладываемые на конструкцию лицевой панели и РЭС в целом, объектом установки, объемом производства, климатическим исполнением.
Расшифровав задание варианта 7 получаем, что
тип аппаратуры (по объекту установки) - морская (судно),
конструктивное исполнение (вид аппаратуры)- электронная,
условия производства - мелкосерийное (1000 шт.),
климатический район – тропический морской,
категория размещения – отапливаемое помещение с искусственным климатом.
В техническом задании предъявляются требования к рабочей температуре, частоте вибрации, ускорению вибрации, ударному ускорению.
1 Исходные данные
1.1 Схема электрическая принципиальная
1.2 Вид аппаратуры – морская
1.3 Условия эксплуатации
1.3.1 Диапазон рабочих температур, °С – (+45)-(+1)
1.3.2 Частота вибрации, Гц – 1-15
1.3.3 Амплитуда вибрации, мм –1,5-3
1.3.4 Ускорение вибрации, g – 200-400
1.3.5 Ударное ускорение, g – до 6
1.4 Время наработки изделия до первого отказа, ч -10000
2. Проверочные расчеты на печатную плату
2.1 Расчет проводников по постоянному току
Расчет для определения нагрузочной способности печатных проводников по току.
Минимально допустимая ширина печатного проводника:
мм
–
допустимое значение плотности тока;
h – толщина проводника, мм;
Jmax – ток, протекающий через проводник, А.
Падение напряжение на проводнике:
.
– удельное сопротивление проводника
Ом×мм2/м;
h, tn – толщина и ширина проводника, мм;
lпр – длина проводника, мм.
Известно, что допустимое падение напряжения не должно превышать 1…2% номинального значения подводимого напряжения. Результат вычисления показывает, что это условие выполняется.
0,9>0,048 – ширина проводника выбрана правильно
2.2 Расчет электрических параметров печатных плат
Данный вид расчета выполняется для определения свойств платы.
Наличие изоляционного основания с большим значением диэлектрической проницаемости является причиной возникновения больших паразитных ёмкостей. Величина паразитной ёмкости (пФ) между двумя проводниками определяется следующим образом:
пФ
.
ε= 7.5 – диэлектрическая проницаемость материала основания;
l =30 – длина взаимного перекрытия проводников, мм;
h=30 – толщина печатного проводника, мкм;
S=0,9 – ширина зазора между краями печатных проводников, мм;
tп =0,9 – ширина проводника, мм.
Расчет:
Вывод: Полученное значение паразитной емкости не превышает предельного значения 80пФ, поэтому нет необходимости в изменении параметров проводников.
Индуктивность печатного
проводника толщиной
и шириной
рассчитывается следующим образом:
2.3 Расчет на вибропрочность печатных плат
Данный вид расчёта выполняется с целью определения прочностных характеристик платы в процессе последующего её использования.
Для всех случаев закрепления краёв пластины собственная частота (Гц) определяется по формуле:
Гц
.
а=120 мм– длина пластины;
hп
=1,5 мм – толщина пластины;
c =74,4 – частотная постоянная.
Так как пластина изготовлена не из стали, то в формулу вводим поправочный коэффициент на материал:
E и ρ – модуль упругости и плотность применяемого материала;
Ec и ρc - модуль упругости (21•105 кг/см2) и плотность (7,85 г/см3) стали.
Так как пластина нагружена равномерно, то вводим поправочный коэффициент на массу элементов:
Qэ =20г– масса элементов, равномерно размещенных на пластине, определяемая в таблице 3;
Qп =43,2г – масса пластины, равная произведению плотности на объем пластины.
Формула для определения собственной частоты колебаний равномерно нагруженной пластины может быть записана в следующем виде:
Гц
.
Полученное значение собственной частоты колебаний равномерно нагруженной пластины и собственная частота пластины отличаются более, чем в 2 раза, поэтому виброзащиту можно считать удовлетворительной.