2.3 Оценка элементной базы

В разрабатываемом устройстве применяются микросхемы серии К561, главной особенностью которых является очень малое потребление тока в статическом режиме  0,1...100 мкА. Номинальное напряжение питания микросхем этой серий 9В  5%, однако они сохраняют работоспособность в диапазоне питающих напряжений 3,5...12 В. Применение микросхем серии К561 с широким рабочим диапазоном напряжения питания и малым потреблением энергии обусловлено использованием внутреннего источника питания. Диапазон рабочих температур составляет –45…+85 ˚С.

Виды микросхем :

• К561ИЕ10 – десятичный счетчик-делитель, тип корпуса 238.16-1, вариант установки на печатную плату VIII a.

• К561ЛА7 – четыре логических элемента «2И-НЕ», тип корпуса 201.14-1, вариант установки на печатную плату VIII a;

• К561ЛН2 – 6 логических элементов НЕ с буферным выходом, тип корпуса 201.14-1, вариант установки на печатную плату VIII a;

• К561КП2 – 4 RS-триггера с третьим состоянием на входе, тип корпуса 238.16-1, вариант установки на печатную плату VIII a.

Отличительная особенность серии К1561 от К561 — наличие буферных элементов на входах и выходах, в результате чего все микросхемы серии имеют примерно одинаковые выходные характеристики. Кроме того, микросхемы КР1561 защищены от перегрузок как по входу, так и по выходу (в выходные цепи добавлены токоограничительные резисторы), но некоторые из элементов данной серии имеют меньший допустимый диапазон питающего напряжения.

Микросхема :

Резисторы: тип МЛТ - резисторы с металлодиэлектрическим проводящим слоем, предназначены для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного тока в качестве элементов навесного монтажа. Относятся к неизолированным резисторам. В схеме используются резисторы с номиналами мощностей: 0,125 Вт.

Предельные эксплуатационные данные:

-наработка на отказ, ч 25000;

-диапазон рабочих температур, ⁰ С 60...+70;

-срок сохраняемости, лет 15;

-вариант установки II а.

В электрической схеме используются несколько видов конденсаторов, далее приведена их характеристика.

Конденсаторы серии КМ - алюминиево-оксидно-электролитические конденсаторы общего назначения. Характеризуются очень большой удельной емкостью, большими потерями, значительными токами утечки. Применяются в шунтирующих и фильтровых цепях, для накопления энергии в импульсных устройствах. Эти конденсаторы работают в диапазоне температур от -60 до +125 ⁰ С. Вариант установки конденсаторов на печатной плате II b.

КД522А – кремниевые эпитаксиально-планарные импульсные диоды. Температурный диапазон от –55 до +85 С. Масса не более 0,15 г. Вариант установки на печатную плату II а.

Предельные эксплуатационные данные:

• постоянное обратное напряжение, В 30;

• импульсное обратное напряжение, В 40;

• средний прямой ток, мА 50;

• импульсный прямой ток, мА 850;

• температура перехода, ºС +125.

КД208 – германиевый точечный диод. Температурный диапазон от –60 до +70 С. Вариант установки на печатную плату II а.

Предельные эксплуатационные данные:

• постоянное обратное напряжение, В 10;

• импульсный прямой ток, мА 125;

• средний прямой ток, мА 40.

КД103 – диффузионный кремниевый диод. Температурный диапазон от –55 до +85 С. Вариант установки на печатную плату II а.

Предельные эксплуатационные данные:

• постоянное обратное напряжение, В 400;

• импульсный прямой ток, мА 1500;

• средний прямой ток, мА 300.

Транзисторы КТ315Г являются кремниевыми транзисторами малой мощности, выпускаются в пластмассовом корпусе с гибкими выводами. Выполнены по технологии p-n-p. Применяются в усилителях гетеродинов и преобразователей в телевизионных и радиовещательных приемниках. Предельные эксплуатационные данные транзистора КТ315А:

- постоянная рассеиваемая мощность коллектора

при температуре 30⁰ С, мВт 300;

при температуре 85⁰ С, мВт 162,5.

Предельные эксплуатационные данные транзистора КТ361А:

- постоянная рассеиваемая мощность коллектора

при температуре 35⁰ С, мВт 150;

при температуре 100⁰ С, мВт 30.

Вариант установки II в

Световая индикация обеспечивается арсенидогаллиевым светодиодом АЛС311А. Его характеристики:

- сила света, кдм 0,15;

- цвет красный и зеленый;

- постоянное прямое напряжение, В 2.

Анализируя условия эксплуатации и технические условия на использование элементной базы, можно сделать вывод, что устройство можно эксплуатировать в диапазоне рабочих температур -25...+65 ⁰ С, при влажности - не более 98% и при атмосферном давлении - не более 104 кПа. Все используемые элементы соответствуют заданным в техническом задании условиям эксплуатации и режимам работы. Установка элементов на ПП, с конструктивной точки зрения, удовлетворяет заданным требованиям.

3. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ РЭУ

3.1 Предварительная разработка конструкции устройства

При разработке конструкции устройства были учтены технические требования, заданные на разработку изделия “Мини—автомат световых эффектов”. Объем устройства должен быть минимальным, а коэффициент заполнения - максимальным. Конструкция должна обладать достаточной механической прочностью, иметь защиту от дестабилизирующих факторов, а также обеспечивать удобство ремонта и эксплуатации РЭА.

Исходя из этого, предполагается, что устройство будет представлять собой блок, имеющий форму параллелепипеда. К основанию с помощью втулок и винтов крепится печатная плата. На ПП размещаются основные элементы печатного монтажа. Индикаторы крепятся на лицевую панель.