Разработка устройства сопряжения для блока обмена информацией специализированного бортового комплекса
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
оводников, мм0,150,100,050,03
Таким образом, топология ПП должна разрабатываться в соответствии с третьем классом точности, что реализуемо на современном отечественном оборудовании.
Т.к. в качестве материала для ПП был выбран фольгированный стеклотекстолит, то для реализации 2х сторонней ПП подойдет стеклотекстолит СОНФ-2-18-1,5 ТУ 16-503.204-80 толщиной 1,5 мм.
.4Предварительный выбор системы обеспечения теплового режима
Вид системы охлаждения устройства определяется поверхностной плотностью теплового потока, уносимого теплоносителем из РЭС в окружающую среду. В таблице 2.4 представлены величины поверхностной плотности теплового потока, характерные для различных систем охлаждения.
Таблица 2.4
Вид системы охлажденияПлотность теплового потока, PS, Вт/см2Естественное воздушное охлаждение0,2Принудительное воздушное охлаждение1,0Жидкостные системы охлаждения20Испарительные системы охлаждения200
Произведем предварительный выбор системы обеспечения теплового режима разрабатываемого устройства.
В расчетах примем КПД устройства равным нулю. Это допущение позволяет получить завышенное значение теплового потока, благодаря чему выбранная теоретически система охлаждения блока, гарантировано, с запасом, сможет обеспечить нормальный тепловой режим и на практике. Тепловой поток, рассеиваемый поверхностью теплообмена конструкции Р=10 Вт
Определяем поверхностную плотность теплового потока Рs:
Ps = P / Sк, (2.4.1)
где Р - тепловой поток, Вт.
Ps=10/0,061=163,8 Вт/м2 .
Находим площадь поверхности теплообмена конструкции Sк:
Sк = 2 (Lx Ly + Lx Lz + Ly Lz), (2.4.2)к = 2(0,20,15+0,20,0015+0,150,0015) = 0,061 м2.
В значение Ps вводится поправка на давление окружающей среды:
Кн = 1 / ( Hmin / Hнорм)1/2, (2.4.3)
где Hmin - минимальное давление окружающей среды, мм.рт.ст;
Hнорм. - нормальное давление окружающей среды, мм.рт.ст.
Кн = 1 / (5,016 / 760)1/2=12,309
С учетом этой поправки находим, что:
Ps* = Ps Kн, (2.4.4)
Ps* = 163,8 12,309 = 2,016*10 Вт/м2 = 0,2 Вт/см2
Допустимый перегрев конструкции вычисляется по формуле:
?tдоп = tэл min - tс max, (2.4.5)
?tдоп = 85-25 =70 0С,
где tэл min = 85 0С - допустимая рабочая температура наименее теплостойкого элемента ;
tс max = 25 0С - максимальная температура окружающей среды.
Значения Dtдоп и Ps* таковы, что нормальный тепловой режим конструкции будет обеспечен при естественном воздушном охлаждении.
2.5Выбор элементной базы
Выбор элементной базы проводится на основе схемы электрической принципиальной с учетом требований изложенных в техническом задании. Эксплуатационная надежность элементной базы во многом определяется правильным выбором типа элементов при проектировании и их использовании в режимах, не превышающие допустимые. Следует отметить, что ниже рассматриваются допустимые режимы работы и налагаемые при этом ограничения в зависимости от воздействующих факторов лишь с точки зрения устойчивой работы самих элементов, не касаясь схемотехники и влияния параметров описываемых элементов на другие элементы.
Критерием выбора электрорадиоэлементов (ЭРЭ) в любом радиоэлектронном устройстве является соответствие технологических и эксплуатационных характеристик ЭРЭ заданным условиям работы и эксплуатации.
Основными параметрами при выборе ЭРЭ являются:
а) эксплуатационные параметры:
диапазон рабочих температур;
относительная влажность воздуха;
давление окружающей среды;
вибрационные нагрузки;
другие (специальные) показатели.
б) технические параметры:
номинальное значение параметров ЭРЭ согласно принципиальной электрической схеме устройства;
допустимые отклонения величин ЭРЭ от их номинального значения;
допустимое рабочее напряжение ЭРЭ;
допустимое рассеивание мощности ЭРЭ;
диапазон рабочих частот ЭРЭ;
коэффициент электрической нагрузки ЭРЭ.
Дополнительными критериями при выборе ЭРЭ являются:
унификация ЭРЭ;
масса и габариты ЭРЭ;
наименьшая стоимость;
надежность.
Так как проектируемая аппаратура имеет бортовое космическое назначение, то на передний план выходят потребляемая мощность и надежность, так как мощность бортовых источников питания ограниченна, массогабаритными характеристиками, из-за высокой стоимости вывода на орбиту грузов, а так же разрабатываемая аппаратура является необслуживаемой в течение всего срока эксплуатации.
Выбор элементной базы по вышеназванным критериям позволяет обеспечить надежную работу изделия и минимизацию ее размеров.
В разрабатываемом устройстве должны применятся ЭРЭ только с планарными выводами.
.5.1Выбор элементной базы контроллера сопряжения
В настоящее время существуют следующие основные принципы построения цифровых устройств в зависимости от элементной базы:
.на дискретных элементах с жесткой логикой - этот способ построения хорошо освоен в нашей стране, имеется большая номенклатура цифровой элементной базы в интегральном исполнении как зарубежного, так и отечественного производства, большой набор компонентов допущенных к применению в бортовой аппаратуре. Вместе с тем такая элементная база имеет и существенные недостатки: малая степень интеграции и как следствие большая потребляемая мощность и массогабаритные характеристики при выполнении сложных устройств. Так же сильно снижается гибкость при прое