модуль управления приемопередающим устройством должен входить в состав прибора управления и индикации нав

Работа добавлена на сайт samzan.net:

3 Конструкторская часть

3.1 Анализ требований к конструкции модуля управления

приемопередающим устройством

3.1.1 Требования по назначению

Конструктивно модуль управления приемопередающим устройством должен входить  в состав прибора управления и индикации навигационного эхолота.  Разработанная конструкция должна изготавливаться на отечественных предприятиях и не требовать серьезных изменений и переоснащения производственной базы.  С центральным контроллером и приемопередающим устройством модуль должен сопрягаться с помощью разъема, расположенного на одной из сторон печатной платы. Питание должно осуществляться от контактов этого же разъема. Печатные проводники питания должны быть максимально возможной ширины.

На плате должны быть установлены конденсаторы ВЧ и НЧ развязки по питанию.

Блок должен обеспечивать выполнение функций управления, определенных заданным алгоритмом.

Это накладывает определенные требования к проводящему рисунку печатной платы.

Связи на платах должны быть минимальными по протяженности. Количество переходных отверстий должно быть минимальным.  Необходимо учитывать  взаиморасположение сигнальных проводников.

3.1.2 Требования по надежности

Требования должны обеспечиваться следующими способами:

аппаратно-программным контролем работоспособности модуля;

применением автоматизированной системы контроля и диагностики;

обеспечением возможности ремонта путем замены неисправных модулей на взаимозаменяемые без дополнительной регулировки;

применением теплостойких изоляционных материалов.

3.1.3 Требования к ремонтопригодности

Должен быть обеспечен легкий доступ к элементам для контроля работоспособности и производства измерений электрических и временных параметров при настройке и в процессе эксплуатации модуля.

3.1.4 Технологические требования

Характеристики печатных плат должны соответствовать  третьему классу точности по ГОСТ 23751-79.  Печатная плата должна иметь, по возможности, простейшую конфигурацию.

Основные схемные элементы на печатной плате модуля   микросхемы.  Микросхемы и радиоэлементы на платах не должны подвергаться дополнительной электрической и механической защите.  Основным видом креплений элементов на платах является пайка.  В соответствии с требованиями ГОСТ29137-91   ОСТ45.010.030-92 для установки элементов на печатной плате должны применяться наиболее простые виды формовки по ОСТ 4 0100.3081.  Проводящий рисунок  должен  быть четким без рваных краев, отслоений, протравов, темных пятен, загрязнений и окислов. Контактные площадки и металлизированные отверстия должны обладать паяемостью и способностью равномерно смачиваться припоем. Печатные платы должны быть устойчивы к перепайке. Печатные платы должны сохранять конструкцию, внешний вид и электрические параметры в пределах норм.

3.1.5 Требования безопасности

Модуль должен удовлетворять требованиям безопасности в соответствии с ГОСТ 12.2.003-74. Элементы конструкций не должны иметь  острых  углов и кромок.  Электроэлементы должны надежно крепиться на месте установки.

Элементы конструкции  должны обеспечивать электро-,  пожаро- и взрывобезопасность.

3.1.6.Анализ условий изготовления

Модули должны изготавливаться на производстве с отлаженными технологическими процессами, что существенно снижает капитальные затраты, затраты на изготовление, ускоряет сроки производства.

На предприятии  должны быть освоены следующие технологические процессы: изготовление печатных плат; механическая обработка деталей; сварка; литьё; штамповка; сборка; регулировка; автоматизированный контроль.

Перечень технических характеристик элементов электрической схемы модуля приведен в таблице 3.1

Таблица 3.1

Наименование элементов	Количество, шт.	Конструкционные параметры	Допустимые условия эксплуатации
		Масса, г	Установочная площадь, мм2 (lxb)	Диаметр выводов, мм	Диапазон температур, С	Вибрации	Ударная перегрузка, g	Линейное ускорение, g
						Частота, Гц	Перегрузка,  g
КР1830ВЕ31	1	4,4	824,3 (52,5*15,7)  h=6	0,5	-10±80	1-1500	20	250	100
КР1564ЛН1	1	1,1	153,08 (19,5x7,85) h=4	0,5	-10±70	1-1500	20	250	100
КР1533ЛН8	3	1	153,08 (19,5x7,85) h=4	0,5	-10±70	1-1500	20	250	100
КР1533ТМ2	2	1,1	153,08 (19,5x7,85) h=4	0,5	-10±70	1-1500	20	250	100
КР1554ИР22	1	1	195 (10x19,5) h=7	0,6	-45±85	1-1800	25	250	100
27С256	1	4,0	565,2 (36*15,7) h=7	0,6	-45±85	1-1800	25	250	100
КР1533АП6	1	1,1	438,8 (19,5*22,5) h=4	0,5	-10±70	1-1500	20	250	100
К293ЛП1	2	0,8	78,8 (10,5*7,5) h=4	0,5	-10±70	1-1500	20	250	100
КР1533ИР23	2	1,1	438,8 (19,5*22,5) h=4	0,5	-10±70	1-1500	20	250	100
Конденсаторы К10-17б	8	0,1	8 (3,2x2,5) h=1,65	-	-60±125	1-2000	30	300	150
Конденсаторы КТ4-21б-100	1	0,1	8 (3,2x2,5) h=4	-	-60±125	1-2000	30	300	150
Конденсаторы К50-35	2	0,75	28,8 h=8	-	-60±125	1-2000	30	300	150
Резисторы С2-33-0,25	7	0,08	5,12 (3,2*1,6) h=0,5	-	-60±125	1-2000	30	300	150

Продолжение таблицы 3.1

Наименование элементов	Количество, шт.	Конструкционные параметры	Допустимые условия эксплуатации
		Масса, г	Установочная площадь, мм2 (lxb)	Диаметр выводов, мм	Диапазон температур, С	Вибрации	Ударная перегрузка, g	Линейное ускорение, g
Индикатор единичный АЛ307Б	1	1	14 h=8	-	-30±65	1-2000	30	300	150
Резонатор РК169	1	1	280 (14*20) h=8	-	-60±125	1-2000	30	300	150
Резонатор РК724	1	1	119 (17*7) h=6	-	-60±125	1-2000	30	300	150

3.2 Выбор схемы компоновки устройства

При выборе схемы компоновки устройства используем следующие принципы:

•  модульность (деление на части);
•  иерархия модулей (модули верхнего уровня компонуются в пространстве, модули нижнего уровня компонуются на плоскости);
•  зоны подгруппы элементов.

Исходя из последнего принципа, конструкцию устройства можно разделить на 3 зоны:

•  зона лицевой панели;
•  зона ячеек;
•  зона особых элементов.

Учитывая вышеизложенные принципы, а также схемы компоновки уже выпускающихся промышленностью аналогичных устройств, выберем схему компоновки из типовых схем.

3.3 Предварительное определение размеров модуля

3.3.1 Определение размеров печатной платы (ПП)

Площадь Si, необходимая для установки каждого элемента в отдельности (габаритная площадь),  указана в таблице 3.1.

Установочную площадь i-го элемента принимаем равной

Si уст.= 1,3Si,

следовательно, для всех элементов Sуст.=Si уст.= 1,3Si4555,42 мм2.

Площадь печатной платы

SПП=(1/KS)  Sуст.,

где KS=0,7 – статистический коэффициент, зависящий от назначения РЭС и условий эксплуатации.

Таким образом

SПП = Sуст./0,7 4555,42/0,7= 6508 мм2.

Однако, необходимо учесть площадь, занимаемую разъемом (который не был включен в таблицу 3.1, т.к. он не полностью занимает площадь платы).

Sраз.= 92мм10мм=920 мм2.

Таким образом,  

Sобщ.= SПП+ Sраз.= 6508 мм2+920 мм2 = 7428 мм2.

3.3.2 Определение объема устройства

V=(1/Kv)Vi уст.,

где Kv=0,5 – статистический коэффициент, зависящий от назначения модуля управления и условий эксплуатации,

Vi уст.= Sобщ.h, h=hmax+ hПП+hпайки,

где hmax=16 мм - высота конденсатора К50-35 (т.к. этот элемент является самым высоким), hПП=1.5мм, hпайки=1мм  т.е. Vi уст.= 7428 мм2(18,2 мм + 1,5 мм + 2,5 мм) =164902 мм3

Таким образом, получаем

V=(1/0.5) 164902 мм3 =  329804 мм3

3.3.3 Предварительное определение массы

M=G Vобщ.,

где G=0,3 – статистический коэффициент, зависящий от назначения модуля управления и условий эксплуатации.

Таким образом, получаем

M=0,3*329804 мм3=100 г

3.3.4 Определение габаритных размеров модуля

Размеры модуля (длина, ширина и высота) определяются размерами прибора управления и индикации и находятся в соответствии с приведенными выше расчетами.

Высота модуля (принимая, что толщина печатной платы равна 1.5мм) будет равна hм=18,2 мм+1.5мм +hпайки =22,2 мм.

Длина и ширина равны 170х170 мм.

Расчетные размеры модуля полностью удовлетворяют заданным конструктивным ограничениям.

3.4 Размещение элементов и обоснование выбранной точности

печатной платы

Задачи размещения и трассировки связей решаются  с помощью САПР PCAD.

Рассчитаем некоторые электрические параметры ПП:

•  максимальный постоянный ток Imax в проводниках питания:

Imax = 2 А;

•  допустимое падение напряжения Uдоп на проводнике

Uдоп = 0,05*Епит.

при Епит = 5 В, Uдоп = 0,05*5 = 0,25 В.

•  допустимая плотность тока Jдоп = 100 A/мм2;
•  удельное объемное сопротивление  = 0,0175 Ом*мм2/м;
•  минимальная ширина проводника для ПП 3 класса t = 0,25 мм;
•  толщина проводника b = 100 мкм.

Максимальная длина проводника на плате  L = 0,1 м.

Определяем минимальную ширину печатного проводника по постоянному току для цепей питания схемы:

tmin1=Imax/(Jдоп*b)= 0,2 мм

Вычисляем минимальную ширину проводника, исходя из допустимого падения напряжения на нем:

tmin1= *Imax*L/(Jдоп*b)= 0,0175*2*0,1/(0,25*0,1)=0,14 мм

t = 0,25 мм > tmin1 = 0,2 мм > tmin2 = 0,14 мм.

Таким образом, параметры печатного монтажа отвечают требованиям, предъявляемым к платам 3 класса точности (по электрическим свойствам).

1. Акушерка порушила правила протипожежної безпеки що призвело до спалахування обладнання
2. Основные характеристики системы управления организацией на примере ОАО «МТС»
3. ТЕМА ОБРАЗОВАНИЯ В 1971 году Иван Иллих написал книгу названную
4. Понятие процесса течения срока исковой давности
5.  Дані правила розповсюджуються на всі рентгенівські апарати і кабінети медичних установ незалежно від їх ти
6. реферату- Фактори впливу на організацію
7. тема в GPS навигаторах; виды навигационных систем; какие аксессуары продаются в Евросети для GPS навигато
8. Горькому было несладко
9. Банковская система России в современных экономических условиях
10. на тему- Дифференциация
11. Техническое обслуживание и ремонт аккумуляторных батарей
12. Как приобретать друзей и оказывать влияние на людей
13. Что такое нуклоны изотопы изобары Физический смысл порядкового номера химического элемента
14. Людвиг Бёрне
15. Составление бизнес-плана для интернет-кафе Fleur de lis.html
16. Дикие карты Кн 3
17. Он видимый образ невидимого Бога Первенец выше всего творения Коп
18. Курсовая работа- Центральный банк России- функция денежно-кредитного регулирования
19. .24 ~лікувальна фізкультура та спортивна медицина А в т о р е ф е р а т дисертації на здобуття наук
20. ТЕМАТИКА Программа методические указания и задания для контрольных работ 12 для студентовзаочников

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе