Автоматизированная система изучения тепловых режимов устройств ЭВС
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
онтажного пространства. Печатные платы 4-го класса точности используются при высокой степени насыщенности, а 5-го класса - при очень высокой степени насыщенности микросборками и БИС монтажного пространства.
Учитывая количество используемых микросхем и ЭРЭ в разрабатываемой конструкции, число внешних и внутренних связей, а также конструктивные ограничения, накладываемые требованием по использованию стандарта ISA, наиболее целесообразно выбрать для разрабатываемой ПП модуля 3-ий класс точности. Следовательно, в качестве метода изготовления ПП можно выбрать комбинированный негативный метод. Наиболее часто используемые материалы - фольгированные стеклотекстолиты.
Выбор данного класса точности будет подтвержден в дальнейшем (после конструктивно-технологического расчета элементов печатного монтажа (ЭПМ)) выбором и расчетом конкретных значений размеров ЭПМ, вытекающих из конструктивно-технологических и электрических требований.
Для защиты печатных проводников и поверхностей основания ПП от воздействия припоя, защиты элементов проводящего рисунка от замыкания навесными элементами целесообразно применение диэлектрического покрытия (например, на основе лака).
Планку для крепления платы модуля АЦП к задней панели ПЭВМ, в которую встраивается устройство, целесообразно изготовить из листовой анодированной стали.
Конкретные марки применяемых материалов указаны в технологической части проекта.
После обоснования и принятия схемотехнических решений необходимо произвести расчет надежности модуля АЦП и сопоставить полученные результаты с требованиями, изложенными в ТЗ.
Произведем ориентировочный расчет надежности разрабатываемой конструкции с помощью Пакета прикладных программ по конструированию ЭВС (МРТИ, 1991 г.).
Расчет проводится при следующих допущениях: отказы элементов являются случайными независимыми событиями; отказ любого элемента приводит к отказу всего устройства в целом; учитываются только элементы, отказ которых влияет на выполнение основных функций устройства; вероятность параметрических и перемежающихся отказов равна нулю; наработка до отказа элементов подчиняется экспоненциальному закону распределения.
В ТЗ определен лишь один основной показатель надежности: наработка на отказ. Остальные основные показатели надёжности определяются в соответствии с мож ГОСТ 21552-82.
Прядок и методика ориентировочного расчета следующие:
1) расчет производится по частям. Элементы ЭВМ разбиваются на группы. В одну группу объединяются элементы одного типа с одинаковой интенсивностью отказов в нормальных условиях и работающих при одинаковых условиях;
2) каждой группе элементов устанавливаются в соответствие значения интенсивностей отказов;
3) вычисляется суммарная интенсивность отказов по всем группам :
, (4.1.3)
где kэi - коэффициент эксплуатации; lio - интенсивность отказов в лабораторных условиях эксплуатации; Ni - количество элементов в i-ой группе.
4) определяется значение величины наработки на отказ:
(4.1.4)
5) вычисляется вероятность безотказной работы устройства Р(t) :
Р(t) = ехр (-t/То) , (4.1.5)
где t - время непрерывной работы.
Учитывая характер использования разрабатываемой исследовательской системы, примем для расчета время непрерывной работы равным 24 часам; коэффициент эксплуатации равным 0,98.
Исходные данные к расчету приняты на основании разработанной схемы электрической принципиальной (БГУИ.411117.001Э3) и приведены в таблице 4.1.4.
Таблица 4.1.4 - Исходные данные к расчету надежности
Наименование компонентовКоличество, шт.Резисторы постоянные208Резисторы переменные5Стабилитроны1Транзисторы кремниевые7Микросхемы75Конденсаторы керамические60Конденсаторы электролитические7Катушки индуктивности3Переключатели2Разъемы2Оптопары8Соединения пайкой1189Соединения проводами48
Расчет произведен с помощью пакета прикладных программ по конструированию ЭВС (Минск, БГУИР). Данный пакет (дальше - ПППКЭВС) позволяет производить основные инженерные расчеты по конструированию электронно-вычислительных средств согласно методикам, изложенным в соответствующих разделах Настоящего дипломного проекта.
Результаты расчета приведены в таблице 4.1.5
Таблица 4.1.5 - Результаты расчета надежности модуля АЦП
ПараметрЗначениеВремя наработки на отказ, ч73600Вероятность безотказной работы, ,6
Таек как полученное в результате расчета значение времени наработки на отказ превышает значение, заданное по ТЗ, нет необходимости вносить какие-либо то изменения в принятые схемотехнические решения.
4.2 Электрический и конструктивно-технологический расчеты элементов печатного монтажа
Выбирая конструкцию печатной платы, рассчитывая электрические параметры линий связи и подготавливая технологическое оборудование для изготовления ПП, необходимо определить такие параметры ПП, как ширина и шаг трассировки печатных проводников, диаметр контактных площадок, число проводников, которое можно провести между двумя соседними отверстиями, диаметр отверстий в плате до и после металлизации. При расчете ЭПМ следует учитывать допуски на всевозможные отклонения параметров ЭПМ, установочные характеристики корпусов ИМС, требования по организации связей, вытекающие из принятых схемотехнических решений, а также перспективность выбранной технологической базы.
<