Универсальное охранное устройство

курсовая работа

4. Выбор и обоснование элементной базы, унифицированных узлов, установочных изделий и материалов конструкции

Критерием выбора элементной базы в любом радиоэлектронном устройстве является соответствие технологических и эксплуатационных характеристик ЭРЭ заданным условиям работы и условиям эксплуатации.

Основными параметрами при выборе ЭРЭ являются технические и эксплуатационные параметры.

К техническим параметрам относятся номинальные значения согласно принципиальной электрической схеме устройства, допустимые отклонения параметров ЭРЭ, допустимые рабочие напряжения, допустимые рассеиваемые мощности, диапазон рабочих частот, коэффициент электрической нагрузки ЭРЭ.

К эксплуатационным параметрам относятся диапазон рабочих температур, относительная влажность воздуха, давление окружающей среды, вибрационные нагрузки и другие специальные показатели, в пределах которых элемент будет работать с достаточной степенью точности и надежности.

Дополнительными критериями при выборе ЭРЭ являются унификация элементов, их масса и габариты, наименьшая стоимость, надежность, а так же технологичность их использования при изготовлении и сборке конструкции. Применение вышеперечисленных критериев, а так же принципов стандартизации и унификации при выборе ЭРЭ, а так же при конструировании изделия в целом позволяет получить следующие преимущества:

а) сократить сроки и стоимость проектирования;

б) сократить на предприятии номенклатуру применяемых деталей и сборочных единиц;

в) исключить разработку специальной оснастки, упростить подготовку производства;

г) создать специализированные производства стандартных и унифицированных сборочных единиц для централизованного обеспечения предприятий;

д) улучшить производственную и эксплуатационную технологичность;

е) снизить себестоимость выпускаемого изделия.

Для проектируемого устройства выбираем следующие резисторы:

1) постоянные резисторы типа С1-4:

- диапазон номинальных значений: 0 - 30 Мом;

- допустимое отклонение от номинала: 5%;

- номинальная мощность: 0,125Вт;

- максимально допустимое напряжение: 400В;

- рабочий диапазон температур: от -55єС до +125єС;

- срок хранения: 15 лет.

Для проектируемого устройства выбираем следующие конденсаторы:

1) импортные постоянные керамические конденсаторы:

- рабочий диапазон температур: от -40єС до +85єС.

- допустимое отклонение от номинала: 10%;

- срок хранения: 15 лет;

Для проектируемого устройства выбираем следующие транзисторы:

1) n-p-n транзистор КТ315Б:

- рабочая частота: 250МГц;

- максимально допустимый ток коллектора: 100мА;

- максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность на коллекторе: 0,15Вт;

- обратный ток коллектора: 0,5мкА;

2) отечественные p-n-p транзисторы КТ318АМ:

- рабочая частота: 250МГц;

- максимально допустимый ток коллектора: 100мА;

- максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность на коллекторе: 0,15Вт;

- обратный ток коллектора: 0,5мкА;

Для проектируемого устройства выбираем следующие микросхемы:

1) 4 элемента 2 ИЛИ-НЕ К561ЛЕ5:

- напряжение питания: 3…15В;

- время задержки: 50нс;

- мощность потребления: 0,4мкВт;

- корпус: DIP16;

2) 2 D-триггера К561ТМ2:

- напряжение питания: 3…15В;

- время задержки: 50нс;

- мощность потребления: 0,4мкВт;

- корпус: DIP16;

Выбор материалов конструкции разрабатываемого изделия проводим согласно требованиям, изложенным в техническом задании.

Материалы конструкции должны обладать следующими свойствами: иметь малую стоимость, легко обрабатываться, обладать достаточной прочностью и жесткостью, внешний вид лицевой и задней панелей должен отвечать требованиям технической эстетики.

При выборе материала печатной платы необходимо иметь ввиду следующее: материал, из которого предполагается выполнить печатную плату, должен обладать высокими электроизоляционными показателями в заданных условиях эксплуатации усилителя мощности, т.е. иметь большую электрическую прочность, малые диэлектрические потери, быть химически стойким к действию растворов, используемых при изготовлении печатных плат, допускать штамповку, выдерживать кратковременные воздействия температуры до 240°С в процессе пайки электрорадиоэлементов, иметь высокую влагостойкость, быть дешевым.

Для изготовления печатной платы источника питания химическим (или комбинированным) методом необходимо иметь листовой материал в виде изолированного основания с приклеенной к нему фольгой. В качестве изоляционного основания выбран фольгированный стеклотекстолит (СТФ), марки СТФ-2, обладающий рядом преимуществ по сравнению с фольгированным генитаксом:

а) прочность сцепления фольги с основанием у стеклотекстолита не менее 10 Н/см, а у генитакса 9 Н/см;

6) после выдержки в течение 24 часов при температуре 40°С и относительной влажности до 98%;

в) удельное объемное сопротивление ГФ 1 ГОм*см, а СТФ 5000 ГОм*см;

г) тангенс угла диэлектрических потерь ГФ 0.07, а СТФ 0.03.

Одним из достоинств стеклотекстолита, определившим применение его в качестве платы усилителя мощности ИФ, является повышенная стойкость к температуре. Фольгированный стеклотекстолит марки СТФ-2 может работать при температуре 180° С около 100 часов, а также выдерживает и более высокие температуры на короткий промежуток времени. Это свойство необходимо для исключения вероятности распространения огня печатной платой при возникновении пожара.

В качестве материала фольги использована медь, так как она обладает хорошими проводящими свойствами.

В качестве конструкционных материалов для изготовления деталей используются металлы. К металлам, из которых будут изготавливаться детали такими высокопроизводительными методами как литье, штамповка, прессование, предъявляются требования:

1) высокая текучесть при небольшом перегреве;

2) малая усадка;

3) достаточная прочность при высоких температурах.

Контур платы печатной, технологические отверстия и всевозможные вырезы под устанавливаемые на нее детали (экраны, радиаторы и т.д.) выполнены при помощи вырубки на специально сконструированных штампах.

С целью обеспечения хорошей смачиваемости печатной платы припоем, для защиты поверхности меди от окисления, а, следовательно, и для достижения хорошей пайки сформированный рисунок проводников покрыт сплавом КОУТС 501 ТСМ. Покрытие способствует также снижению суммарного сопротивления печатных проводников электрическому току.

При выборе материала печатной платы необходимо руководствоваться документами: ГОСТ 10316-78, 23751-86, 23752-86 и др.

В результате сопоставления условий эксплуатации охранного устройства и условий эксплуатации применяемых в нем электрорадиоэлементов произведен выбор элементной базы, которая в большинстве своем является унифицированной.

Делись добром ;)