Регулируемый стабилизатор напряжения с "резисторным теплоотводом"
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
ЕН14.
Выводы микросхемы, сделанные из твердой меди, имеют:
Е=(11…12)*105кг/см2;
Z=3000кг/см2;
Р=a*Q=392,0*0,005=1,96;
J=0,005*d3=0,005*0,33=0,000135;
3.8 Расчет объема корпуса
Исходные данные для расчета приведены в таблице 3.
Таблица 3
ЭлементКоличествоОбъем, см3Вес, гУстановочная площадь, см2Печатная плата1030054,030
Из [3] выбираем коэффициент заполнения объема блока равный:
KV=0,5…0.7(18)
Определяем объем блока по формуле:
,(19)
где VN - объем, занимаемый элементной базой и узлами.
Задаемся возможными габаритами блока исходя из его объема:
Vбл.=HBL,(20)
где H, B, L - соответственно длинна, ширина и глубина блока.
Принимаем:
H=85 мм,
B=65 мм,
L=55 мм.
Уточняем объем блока:
Vбл.=6.58.55.510=3038 см3
3.9 Расчёт надёжности по внезапным отказам
Методика расчета:
) Рассчитывается суммарная интенсивность отказов активных, пассивных и конструкторско-технологических элементов, составляющих в совокупности ЭС:
(21)
где m- общее число компонентов ЭС (ИС, ПП, резисторов, конденсаторов, дросселей, переключателей, соединительных проводов и проводников, паек и т. д.).
) Рассчитывается общая интенсивность отказа ЭС:
(22)
где коэффициенты , выбираются из табл.8…10 [5]
Кэ - эксплуатационный коэффициент, учитывающий область применения и функциональное назначение РЭА (Для переносной аппаратуры - 4).
Кr - поправочных коэффициент, учитывающий влияние влажности (1)
Кр - поправочных коэффициент, учитывающий влияние атмосферного давления окружающей среды на работу РЭА (1);
) Находится средняя наработка ЭС до первого отказа:
(23)
) Находится вероятность безотказной работы РЭА РА за заданное время работы t:
(24)
Интенсивность отказов элементов сведем в таблицу2.
Таблица 2
Название элементаКоличествоИнтенсивность отказовDA1, DA220.00000020R1-R3, R5-R22210.00000001R410.00000003С1,С220.0000001VD1,VD520.00000005VD2,VD620.00000008VD3,VD420.0000001VT1-VT550.0000005пайка печатного монтажа1080.00000001проводники печатных плат540.00000020
Время наработки на отказ t = 10000
Общая интенсивность отказа РЭА = 15,68E-6*
Средняя наработка РЭА до первого отказа = 63775,51 часов
Вероятность безотказной работы РЭА за время 10000 часов равна 0,98
Как видно из результатов расчетов, проектируемый прибор имеет достаточный запас по надежности.
3.10 Тепловые воздействия и расчет тепловых режимов ЭВС
Для расчета теплового режима ЭС существует множество методик обладающих различной степенью точности, трудоемкостью. Наиболее распространенная - схематизация процессов теплообмена. Сущность этого метода состоит в том, что несущую с установленными элементами принимают за одно тело с изотермической поверхностью, для которой и производится расчет теплового режима.
Методика расчёта теплового режима блока ЭВА с естественным воздушным охлаждением.
Исходными данными для расчёта являются:
мощность, рассеиваемая в блоке, Р (Вт) ;
давление окружающей среды Н (Па);
температура окружающей среды Т (град. С);
размеры корпуса блока для горизонтальной ориентации плат длина L1(м), ширина L2 (м),высота L3 (м);
для вертикальной ориентации плат-размер, вдоль которого располагаются платы L1 (м); высота L2 (м); размер, перпендикулярно которому располагаются платы L3 (м);
коэффициент заполнения К ;
количество перфорационных отверстий N;
вид отверстий и размеры для прямоугольных и щелевых :L4 (м), L5 (м)-размеры сторон прямоугольника,
для круглых: диаметр отверстия D(м).
При проектировании конструкции и вводе исходных данных нужно учитывать расстояние между платами в блоке.
Если расстояние между платами меньше или равно 2-3мм, движение воздуха в каналах практически прекращается, при этом температурные поля соседних плат оказывают существенное влияние друг на друга, вследствие чего неравномерность температурного поля нагретой зоны очень велика.
Если расстояние между платами 2-7мм, в каналах наблюдаются восходящие взаимовлияющие потоки нагретого воздуха, при этом неравномерность температурного поля может достигать 30% (около 2 мм между платами).
Если расстояние между платами 10-12 мм и более, то взаимодействие температурных полей соседних плат незначительное. Величина средней температуры нагретой зоны имеет различие по температурному полю менее 10%.
В расчёте в следующем порядке определяются: поверхность корпуса блока.
Определяем средний перегрев нагретой зоны.
Исходными данными для проведения последующего расчета являются:
- коэффициент заполнения по объему0,6;
- суммарная мощность, рассеиваемая в блоке, Вт 0,5;
- давление окружающей среды, кПа86,6;
- давление внутри корпуса, кПа86,6;
- габаритные размеры корпуса, м 0,085x0,065x0,55;
Средний перегрев нагретой зоны герметичного корпуса блока с естественным воздушным охлаждением определяется по следующей методике:
- Рассчитывается поверхность корпуса блока:
Sk= 2 [ L1 L2 + ( L1 + L2 ) L3 ] (25)
где L1, L2 - горизонтальные размеры корпуса, м;3- вертикальный размер, м.
Для разрабатываемой конструкции блока L1 = 0,085м, L2= 0,065м,3 = 0,065м. Подставив данные в (25), получим:
Sk = 2[0,0850,065+(0,085+0,065)0,065]=0,03055м2.
- Определяется условная поверхность нагретой зоны:
Sз = 2 [ L1L2 + ( L1 + L2 ) L3 Кз](26)
где КЗ- ко?/p>