4) Определение минимального расстояния между электрогидравлическая система управления элементами проводящего рисунка.

Минимальное расстояние между проводником и контактной площадкой:

(33)

где L_э – расстояние между центрами рассматриваемых элементов, мм;

_р – допуск на расположение контактных площадок, мм;

_l - допуск на расположение проводника, мм.

Результаты расчетов приведены в таблице 4.

Таблица 4 – Расчет минимального расстояния между проводником

и контактной площадкой

Lэ, мм	tmax, мм	Dmax, мм	S1min, мм
1,25	0,3	1,6	0,48
		2	0,28
		2,3	0,125
2,5	1	1,6	1,02
		2	0,82
		2,3	0,67

Минимальное расстояние между двумя проводниками:

S_2min=L_э – (t_max+ 2_l) =1,25 – (0,3+ 0,06)=0,89мм. (34)

Минимальное расстояние между двумя контактными площадками:

S_3min=L_э – (D_max + 2_р) = L_э – (D_max + 0,3). (35)

Результаты расчетов приведены в таблице 5.

Таблица 5 – Расчет минимального расстояния между

двумя контактными площадками

Lэ, мм	Dmax, мм	S1min, мм
2,5	1,6	0,6
	2	0,2
3,75	2,3	1,15

При комбинированном позитивном способе изготовления печатной платы зазор между проводником и контактной площадкой должен быть не менее 0,15 мм. Так как в результате расчета получили, что расстояния между элементами проводящего рисунка больше минимально допустимых, параметры печатного монтажа отвечают требованиям, предъявляемым к печатным платам четвертого класса точности изготовления.

4.3 Расчет электрических параметров

Рассмотрим случай двух параллельных проводников.

Емкость проводников определяется по следующей формуле:

, (35)

где ε_r=8,85 пФ/м – диэлектрическая проницаемость среды;

l =60 мм – длина близко расположенных проводников;

а=1,25 мм – расстояние между проводниками;

b=0,3 мм – ширина проводника;

h=0,035 мм – толщина проводника.

пФ

При других вариантах значение емкости меньше полученного.

Индуктивность между проводниками:

(36)

мкГн.

Собственная индуктивность параллельных проводников:

, (37)

мкГн,

Взаимоиндуктивность двух параллельных проводников (потенциального и сигнального проводников) рассчитывается при условии:

; (38)

где b₁ = 0,3мм – ширина первого проводника;

b₂ = 1 мм – ширина второго проводника;

а = 1,25 мм – расстояние между проводниками,

l = 15 мм – расстояние на котором рассматриваемые проводники параллельны.

10^.(0,3 + 1 + 1,25) = 25,5 мм

Так как l намного меньше рассчитанного значения (25,5 мм), то есть условие не выполняется, то взаимоиндуктивность не влияет на проводники. Кроме того получили, что значения индуктивности и емкости между проводниками невелики. Поэтому влияние помех незначительно [17].

4.4 Выбор способа обеспечения нормального теплового режима устройства

Модуль электронной аппаратуры второго уровня и выше, например блок, представляет собой сложную систему тел с множеством внутренних источников теплоты. Поэтому при расчете тепловых режимов модулей используют приблизительные методы анализа и расчета.

Рисунок 2 – График тепловой нагрузки блоков различной конструкции

Целью расчета является определение нагретой зоны модуля и среды вблизи поверхности ЭРЭ [13].

Конструкцию РЭА заменяем ее физической тепловой моделью, в которой нагретая зона представляется в виде параллелепипеда, имеющего среднеповерхностную температуру t_o и рассеиваемую тепловую мощность Р_о. В зависимости от ориентации модулей 1-грузооборот уровня различают три группы конструкций по характеру теплообмена в них. На рисунке 2 приведены зависимости между перепадом температур t_k и выделяемой тепловой мощностью для блоков различного расположения.

Определим условную поверхность нагретой зоны S_з, м² для воздушного

охлаждения:

S_з=2(AB+(A+B)HК_з.о), (39)

где К_з.о - коэффициент заполнения объема (К_з.о =0,123);

A, B, H - геометрические размеры блока, м.

A=0,9 м; B=0,09 м; H=0,105 м.

Условная поверхность нагретой зоны:

S_з = 2(0,90,9+(0,9+0,9)0,1050,123) = 1,67м²

Удельная мощность нагретой зоны определяется как количество теплоты, рассеиваемое с единицы площади:

(40)

где Q - мощность, рассеиваемая блоком, Вт.

Мощность, рассеиваемая блоком, вычисляется по формуле:

Q = I_maxU, (41)

где I_max=0,989 мА - максимальный потребляемый ток для цепи питания;

U=9 В- напряжение питания.

Q=0,0009899=0,008901 Вт;

.

Температура зоны не должна достигать максимального значения рабочей температуры элементов. Если устройство работает в не перегруженном режиме, тогда температура зоны должна быть меньше или равна 60⁰С. Максимальная температура окружающей среды, при которой устройство должно функционировать равна 40 ⁰С. Тогда перепад температур t_k будет определяться по формуле:

t_k =Т_з-Т_с = 60-40 = 20 ⁰С (42)

Способ вентиляции разрабатываемого устройства, можно определить по графику тепловой нагрузки блоков различной конструкции (рисунок 2). Учитывая, что в проектируемом блоке модули расположены горизонтально, получим, что прибор относится к зоне 1. Следовательно, прибор не нуждается в вентиляции и не требует установки теплоотводящей шины радиатора, так как в схеме устройства отсутствуют теплонагруженные элементы.

По результатам расчета можно сделать вывод, что разрабатываемая конструкция блока обеспечивает нормальный тепловой режим работы без вентиляции воздуха, то есть отпадает необходимость использования специальных методов охлаждения [12].