Блок зарядного устройства
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
?гих ПУ изолируем её стенкой корпуса, в которой следует предусмотреть щелевидное отверстие для плоского кабеля. После сборки и проверки блока это отверстие желательно промазать герметиком.
Разъёмы питания и выключатель вынесем на заднюю панель.
Компоновочный эскиз БЗУ представлен на рисунке 2.
При выполнении эскиза принимаем следующие нормы:
толщина платы hп=2 мм (одинакова для всех плат);
воздушный зазор между наиболее высоким элементом на плате и верхней стенкой корпуса назначается таким, чтобы не было их касания даже при вибрациях, = 4 мм;
Из эскиза видно, что длину Lк, ширину Вк и высоту Нк кожуха блока можно рассчитать по формулам:
Lk=Lx1+3+2+70+6=60+3*5+2*1+70+6=153 мм;
Bk=Ly3+2+2=115+2*5+2*1=127 мм;
Hk=2hб+2hп+2+hзв+Нэл3+Нэл1+Нд+20=2*8+2*2+2*1+4+23+9+11+20= =89 мм,
где Нд - высота держателя аккумуляторов.
Объём корпуса блока Vб будет равен:
Vб=Lk Bk Hk=153*127*89-6*127*20-0,5*70*20*127-77*127*20=
=1833499 мм2?1,445 дм3.
Габаритные размеры блока (длина Lб, ширина Вб и высота Нб) определяются следующим образом:
Lб=Lk+lкл=153+24=177 мм,
где lкл - выступающая часть клемника;
Вб=Bk=127 мм;
Нб=Hk+hн=89+4=93 мм.
4.2 Выбор способа охлаждения
Цель данного выбора заключается в определении способа охлаждения разрабатываемого изделия, который необходим и достаточен для обеспече-ния нормального теплового режима (НТР) его конструкции.
На начальных стадиях разработки исходных данных недостаточно для детального теплового расчета, поэтому для выбора способа охлаждения используются диаграммы, построенные по результатам обработки статисти-ческих данных для большого числа реальных конструкций РЭС и их макетов. На рис. 3 приведена диаграмма, характеризующая области целесообразного применения различных способов охлаждения РЭС.
Рис. 3. Диаграмма для выбора способа охлаждения РЭС
Незаштрихованные области диаграммы относятся к следующим способам охлаждения: 1 - естественное воздушное, 3 - принудительное воздушное, 5 - принудительное жидкостное, 9 - принудительное испаритель-ное.
Заштрихованным областям соответствуют следующие способы охлаждения: 2 - естественное и принудительное воздушное, 4 - при-нудительное воздушное и жидкостное, 6 - принудительное жидкостное и естественное испарительное, 7 - принудительное жидкостное, принудитель-ное и естественное испарительное, 8 - естественное и принудительное испарительное.
Для того, чтобы выбрать способ охлаждения необходимы следующие исходные данные:
тепловой поток Р, Вт, рассеиваемый поверхностью теплообмена (корпуса) конструкции;
площадь поверхности теплообмена (корпуса) ;
допустимая рабочая температура наименее теплостойкого элемента , С;
максимальная температура окружающей среды , С;
минимальное давление окружающей среды , мм рт. ст.
Значение теплового потока можно определить через потребляемую от источников питания мощность РП, которая указана в ТЗ, и коэффициент полезного действия изделия :
.
Согласно пункту 2.5.2.2 ТЗ - РП=20 Вт, для маломощных аналого-цифровых схем - = 0,3. Тогда:
Вт.
Чтобы выбрать систему охлаждения, необходимо найти поверхност-ную плотность теплового потока Ps и допустимый перегрев в конструкции ?tдоп:
,
,
где - поправочный коэффициент на давление окружающей среды;
Н = 760 мм рт. ст. - нормальное атмосферное давление.
По таблице 1 определим =70 С, по таблице 2 =650 мм рт. ст., =35 С.
Так как известны габаритные размеры корпуса, то площадь поверх-ности теплообмена определяется по формуле:
=LкBк+BкHк+Bк(Hк-0,02)+2Lк(Hк-0,02)+20,50,070,02
+0,0060,022 +Bк(0,077+0,0728+0,006).
где Lк, Bк, Hк - длина, ширина и высота кожуха (пункт 4.1.3).
Теперь посчитаем вышеприведённые величины:
=0,153•0,127+0,127•0,089+0,127(0,089-0,02)+2•0,5•0,07•0,02+
+0,006•0,02•2+0,127(0,077+0,0728+0,006)= 0,082 м2,
Вт/м2,
С.
Точка с координатами (Ps=184,56 Вт/м2, Dtдоп=35 С) попадает в область 1 на диаграмме (рис. =3), поэтому выбираем естественное воздушное охлаждение, но в виду большой мощности желательно предусмотреть вентиляционные отверстия на боковых панелях блока.
5. Разработка конструкции печатного узла и печатной платы
5.1 Выбор типа конструкции печатного узла
Будем разрабатывать печатный узел микроконтроллера.
Конструкция печатного узла в значительной степени зависит от типа конструкции самого блока, в состав которого он входит. В блоке ПУ микроконтроллера закрепляется в четырёх точках по углам - моделируется пластиной, равномерно нагруженной ЭРЭ, со свободным опиранием со всех сторон. Выбираем безрамочное исполнение, так как ПУ не подвергается ударам и значительным вибрациям. Тип сборки 1А - монтаж ЭРЭ в отверстия, ЭРЭ только на верхней А стороне изделия.
5.2 Конструирование печатной платы
Так как отсутствуют специальные требования по увеличению плотности, быстродействия и т. д., то выбираем одностороннюю ПП, которая характеризуется:
возможностью обеспечения повышенных требований к точности выполнения проводящего рисунка;
простотой технологического процесса изготовления ПП;
возможностью установки ЭРЭ на плату в основном со стороны, противоположной стороне пайки, без дополнительного изоляционного покрытия;
самой низкой себестоимостью.
Основными областями применения ОПП являю?/p>