печатная плата регистратор колебание
Расчет электрических и конструктивных параметров включает в себя расчет диаметров монтажных и переходных отверстий, контактных площадок, ширины печатного проводника и падения напряжения на печатном проводнике.
При компоновке радиоэлектронной аппаратуры должны быть учтены требования оптимальных функциональных связей между модулями, их устойчивость и стабильность, требования прочности и жесткости, помехозащищенности и нормального теплового режима, требования технологичности, эргономики, удобства эксплуатации и ремонта.
Также необходимо учитывать дополнительные требования: длина печатных проводников должна быть минимальна; количество пересечений печатных проводников должно быть минимально.
Диаметр монтажного отверстия рассчитывается по формуле
dотв > dв + ∆ + 2hг + δд ,
где dв - диаметр вывода элемента, мм;
∆ - зазор между выводом и монтажным отверстием, мм;
hг - толщина гальванически наращенной меди, мм;
δд - погрешность диаметра отверстия.
Диаметр монтажного отверстия для КР140УД1208
dотв = 0,3 + 0,5 + 0,05 = 0,85 мм
Диаметр монтажного отверстия для К561ЛЕ5
dотв = 0,35 + 0,5 + 0,05 = 0,9 мм
Диаметр монтажного отверстия для К176ИЕ1
dотв = 0,5 + 0,5 + 0,05 = 1,05 мм
Диаметр монтажного отверстия для К561ИЕ16
dотв = 0,3 + 0,5 + 0,05 = 0,85 мм
Диаметр монтажного отверстия для KC106A
dотв = 0,3 + 0,5 + 0,05 = 0,85 мм
Диаметр монтажного отверстия для МЛТ (0,125)
dотв = 0,3 + 0,5 + 0,05 = 0,85 мм
Диаметр монтажного отверстия для K50 - 16
dотв = 0,5 + 0,5 + 0,05 = 1,05 мм
Диаметр контактной площадки рассчитывается по формуле
dкп = dотв + 2b + c,
где dотв - диаметр монтажного отверстия;
b - минимально необходимая радиальная ширина кольца, мм
с - технологический коэффициент погрешности производства, мм.
диаметр контактной площадки для КР140УД1208
dкп = 0,85 + 1,1 + 0,1 =2,05 мм
диаметр контактной площадки для К561ЛЕ5
dкп = 0,9 + 1,1 + 0,1 = 2,1 мм
диаметр контактной площадки для К176ИЕ1
dкп = 0,5 +1,1 + 0,1 = 1,7 мм
диаметр контактной площадки для К561ИЕ16
dкп = 0,85 + 1,1 + 0,1 = 2,05 мм
диаметр контактной площадки для КС106А
dкп = 0,85 + 1,1 +0,1 = 2,05 мм
диаметр контактной площадки для МЛТ (0,125)
dкп = 0,85 + 1,1 +0,1 = 2,05 мм
диаметр контактной площадки для K50 - 16
dкп = 1,05 + 1,1 +0,1 = 2,25 мм
Площадь печатной платы рассчитывается по формуле
S = Sобщ * К + Sвсп.з ,
где Sобщ - общая площадь установленных на плате элементов, мм;
К - коэффициент площади размещения элементов;
Sвсп.з - площадь вспомогательных зон.
В соответствии с расчетным разделом площадь платы принимаем равной
S п.п. = 1758 * 2 + 6 = 3522 мм2.
В соответствии с ГОСТ 1037 - 79 выбираем линейный размер 85 × 62.
Расчет надежности
Расчет надежности выполняется на этапе технического проекта, когда основные схемотехнические и конструктивные проблемы решены, но имеется возможность изменить режим работы элементов. Расчеты выполняются для периода нормальной эксплуатации, когда интенсивность отказов постоянна и отказы являются случайными и независимыми.
Порядок расчета надежности:
элементы системы разбить на группы с одинаковыми интенсивностями отказов;
- посчитать число элементов в каждой группе;
выписать из справочника значение l0i;
определить коэффициенты режимов в зависимости от коэффициентов нагрузки и температуры;
рассчитать значение lЭi с учетом коэффициентов;
рассчитать значение lЭi • Ni;
рассчитать интенсивность отказов всей системы lС;
рассчитать среднюю наработку до первого отказа tcp;
рассчитать вероятность безотказной работы P(t);
построить график вероятности безотказной работы. Расчет интенсивности отказа каждой группы ЭРЭ производим по формуле
lЭ=l0*Кэ*Кр
где l0 - интенсивность отказов группы ЭРЭ без учета коэффициентов; Кэ - коэффициент эксплуатации; Кр - коэффициент режима.
Расчет интенсивности отказа каждой группы ИМС производим по формуле:
lЭ=l0*Кэ*Ксл
где l0 - интенсивность отказов группы ИМС без учета коэффициентов;
Кэ - коэффициент эксплуатации;
Ксл- коэффициент режима. Расчет интенсивности отказов всей системы производим по формуле:
где lэi- интенсивность отказов группы с учетом коэффициентов;
Ni - количество элементов в группе. Расчет средней наработки до первого отказа проводим по формуле:
tcp= l / l*c.
Таблица 1. Расчет надежности.
| № гр. | Обозначение элементов | Наименование элементов | Кол. Ni | l0*106 1/ч | Режимы работы | lэ 106 1/ч | lэi Ni 106 1/ч | ||||
| t°C | Кн | Кэ | Кр | Ксл | |||||||
| DA1 | КР140УД1208 | 0,4 | 0,3 | 2,3 | - | 1,5 | 0,92 | 0,92 | |||
| DD1- DD3 | К561ЛЕ5 | 0,5 | 0,3 | 2,3 | - | 1,5 | 1,15 | 3,45 | |||
| DD4 | К176ИЕ1 | 0,5 | 0,3 | 2,3 | - | 1,5 | 1,15 | 1,15 | |||
| DD5 | К561ИЕ16 | 0,5 | 0,3 | 2,3 | - | 1,5 | 1,15 | 1,15 | |||
| VD1 | КС106А | 0,3 | 2,3 | 0,25 | - | 1,15 | 1,15 | ||||
| R1…R16 | МЛТ | 0,06 | 0,3 | 2,3 | 0,35 | - | 0,048 | 0,7728 | |||
| С1…С6 | К50-16 | 0,5 | 0,3 | 2,3 | 0,6 | - | 0,69 | 4,14 | |||
| Пайка | - | 0,01 | 0,3 | 2,3 | - | - | 0,01 | 1,26 |
К = 13 - интенсивность отказов 1,26
lс = 13*10-6 1/ч
Тс = 1/lс = 1/(13/10-6) = 76923
Таблица 2. Расчет P(t)
| t | |||||||
| P(t) | 0,913 | 0,833 | 0,6948 | 0,594 | 0,4584 | 0,368 |
График вероятности безотказной работы.
Технологический раздел