4. Расчет мощностей, выделяемых на элементах данного печатного узла в программе MicroCap

Посредством MicroCap-a рассчитаем мощности, выделяемые на элементах данного печатного узла (рисунок 17):

Рис. 17. Расчет мощностей в программе microcap

Теперь, после получения все необходимых данных и расчетов можно приступать к моделированию печатного узла в подсистеме АСОНИКА-ТМ

5. Моделирование отпугивателя подземных грызунов в подсистеме асоника-тм

Введём параметры печатного узла:

Рис. 18. Ввод параметров печатного узла

Далее приступим к созданию модели моделируемого устройства (отпугивателя подземных грызунов). Добавим ЭРИ на первую сторону печатного узла. Т.к. в базе данных нет необходимых нам электрорадиоэлементов, то в окне «электрорадиоизделия» выбираем класс ЭРИ и создаём нужные элементы, используя параметры из технического описания соответствующих ЭРИ. Мощность тепловыделения выбираем из расчетов схемы в программе MicroCap. На поверхности платы ЭРИ расположив в соответствии со сборочным сертежом изделия.

После добавления ЭРИ изображение печатного узла можно посмотреть во вкладках «Вид на плоскости», «Вид в пространстве» (рисунки 19 и 20)

Рис. 19. Вид ПУ на плоскости

Рис. 20. Вид ПУ в пространстве

Далее приступим к тепловому и механическим расчетам печатного узла.

5.2 Тепловой расчет пу

Зададим требуемые параметры. Т.к. в ТЗ указано, что прибор должен работать в диапазоне температур от -40С до 40С, моделирование произведём при -40С, 40С, а так же для 25С (стандартное условие). Исходя из предполагаемых условий эксплуатации ( устройство находится в герметичном корпусе на глубине 40-50 см под землёй), выберем тип теплового граничного условия - естественная конвекция в окружающую среду и излучение с плоской неразвитой поверхности на соседний КЭ с глобальным тепловым граничным условием - излучением с плоской неразвитой поверхности на соседний конструктивный элемент. Начнём с верхнего предела требуемого температурного диапазона (рисунки 21, 22 и 23):

Рис. 21. Ввод теплового граничного условия для первой стороны ПП

Рис. 22. Ввод теплового граничного условия для второй стороны ПП

Рис. 23. Ввод глобального теплового граничного условия

В результате получаем распределение температур на элементах и на плате (рисунок 24):

Рис. 24. Распределение температур на элементах и плате при 40С

Также температуры на элементах выводятся в виде таблиц, сохраняемых в ТХТ-формате (рисунок 25):

Рис. 25. Карта тепловых режимов работы ЭРИ при 40С

Аналогичным образом проведём расчеты для нижнего предела требуемого температурного диапазона (-40С) - рисунки 26, 27, и для стандартных условий (25С) - рисунки 28, 29.

Рис. 26. Распределение температур на элементах и плате при -40С

Рис. 27. Карта тепловых режимов работы ЭРИ при -40С

Рис. 28. Распределение температур на элементах и плате при 25С

Рис. 29. Карта тепловых режимов работы ЭРИ при 25С

Выводы: судя по полученным результатам, перегрева платы и ЭРИ нет, но из-за довольно сильного нагрева, от транзистора VT4 желательно каким-либо образом отводить тепло, например установкой на него радиатора.