3 Разработка конструкции
Разрабатываемое устройство – программатор состоит из одного модуля (смотреть на схеме электрической принципиальной УИТС.426410.003.Э3).
3.1 Объемно-компоновочный расчет
Рис. 1.
Для выбора компоновки разрабатываемого программатора рассмотрим один возможный вариант.
Рациональная форма блока определяется по трем параметрам:
а) приведенная площадь наружной поверхности;
б) коэффициент приведенных площадей;
в) коэффициент заполнения объема.
3.2 Определение габаритных размеров блока.
Для сравнения по данным трем параметрам необходимо знать габаритные размеры (длина, высота и ширина) блока рассматриваемого варианта компоновки. Для его определения вычислим габаритные размеры и объем занимаемой аппаратуры (печатная плата)
Для определения объема печатной платы найдем ее размеры. На основе пункта 2 (а - м) составим таблицу площадей установочных поверхностей элементов, используемых в разрабатываемом устройстве.
Таблица 1 – Площади установочной поверхности ЭРЭ
|
Элементы |
Площадь одного элемента, мм2 |
Количество элементов |
Общая площадь мм2 |
|
Резисторы МЛТ (R1, R3-R13, R16, R19, R25) |
25 |
16 |
400 |
|
Резистор СП 3 - 41 (R15, R17, R20-R24) |
21,6 |
7 |
151.2 |
|
Конденсатор КМ5б (C1-С12) |
25 |
12 |
300 |
|
Транзистор КТ315Б (VT2-VT6) |
21,6 |
5 |
108 |
|
Транзистор КТ361А(VT1) |
20 |
1 |
20 |
|
Транзистор КТ326А (VT4) |
20 |
1 |
20 |
|
Микросхема корпус 201.14-1 (DD1, DD2, DD4, DD11) |
131,25 |
4 |
525 |
|
Микросхема корпус 2140.20-8 (DD5-DD8) |
206,25 |
4 |
825 |
|
Микросхема корпус 2121.28-8 (DD9-DD10) |
562,5 |
2 |
1125 |
|
Микросхема корпус 2123.40-2 (DD3) |
772,5 |
1 |
772,5 |
|
Диод (VD1) |
28,6 |
1 |
28,6 |
|
Резонатор кварцевый ZQ1 |
50 |
1 |
50 |
|
Светодиод (VD6) |
36 |
1 |
36 |
|
Стабилизатор напряжения (DA1, DA2) |
50,3 |
2 |
100,6 |
|
Стабилитрон (VD2-VD5) |
38,4 |
4 |
153,6 |
|
Разъем (XS1) |
403 |
1 |
403 |
|
Разъем (XS2) |
409,5 |
1 |
409,5 |
Определяем общую площадь, занимаемую ЭРЭ на печатной плате:
(1)
где i – количество ЭРЭ, устанавливаемых на ПП.
С учетом рекомендуемого значения коэффициента заполнения площади ПП для бытовой РЭА, равного 0.6, получим значение площади ПП:
(2)
Рассмотрено несколько возможных вариантов соотношения сторон ПП (8080, 90100, 100100, 200200) и был выбран следующий: 200200 мм по ГОСТ 10317-79.
Для определения объема печатной платы необходимо знать ее высоту, которая определяется с учетом превышения над плоскостью платы самого высокого ЭРЭ. Для ПП она равна 5,5 мм. Тогда
- объем печатной платы
Vпп = 200·200·5,5 = 220000 мм3 (3)
По полученным габаритным размерам внутренней аппаратуры в зависимости от ее размещения определяем габаритные размеры рассматриваемого варианта корпуса, который представлен на рисунке 1. В нашем варианте плата расположена горизонтально. Тогда с учетом зазоров между платой и стенками корпуса, получим габаритные размеры корпуса.
Размеры блока для нашего варианта: длина A=210 мм, ширина B=210 мм и высота H=20 мм.
Вывод.
Так как вариант компоновки всего один, то мы не будем рассчитывать:
коэффициент приведенных площадей;
коэффициент заполнения объема.