Xreferat.com » Рефераты по радиоэлектронике » Разработка блока управления электромеханическим замком

Разработка блока управления электромеханическим замком

помощью штырькового разъема, а между базовым модулем и модулем звуковой и световой индикации посредством гибких монтажных проводов.

При данном разбиении схемы электрической принципиальной обеспечивается минимальное количество соединительных проводников, т.е. минимум электрических связей между узлами, высокая ремонтопригодность.


5 Выбор способов и средств теплозащиты,

герметизации, виброзащиты и экранирования


5.1 Выбор способов охлаждения на ранней стадии

проектирования


Для обеспечения нормального теплового режима необходимо выбрать такой способ охлаждения блока управления электромеханическим замком (далее "блока"), при котором количество тепла, рассеиваемого в окружающую среду, будет равным мощности теплоты выделения блока, при этом также необходимо учесть теплостойкость элементной базы.

Расчет температуры всех входящих в блок элементов представляет собой чрезвычайно трудоемкий процесс. В связи с этим встает вопрос: для каких элементов необходимо рассчитывать температуру, чтобы с заданной достоверностью можно было судить о соответствии теплового режима всего блока требованиям технического задания.

Методика определения числа элементов РЭС, подлежащих расчету теплового режима, состоит в следующем [3]:

1. Задаемся вероятностью правильного расчета р.

Если вероятность p > 0,8, то можно остановиться на выбранном способе охлаждения. При вероятностной оценке 0,8 > р > 0,3 можно применить выбранный способ охлаждения, однако при конструировании РЭС обеспечению нормального теплового режима следует уделить тем больше внимания, чем меньше вероятность. При вероятности 0,3 > р > 0,1 не рекомендуется использовать выбранный способ охлаждения.

Исходя из вышеизложенного, задаемся вероятностью правильного расчета р > 0,8.

2.Определяем средний перегрев нагретой зоны.

Исходными данными для проведения последующего расчета являются:

  • коэффициент заполнения по объему 0,6;

  • суммарная мощность, рассеиваемая в блоке, Вт 24;

  • давление окружающей среды, кПа 103;

  • давление внутри корпуса, кПа 103;

  • габаритные размеры корпуса, м 0,183x0,130x0,065;

Средний перегрев нагретой зоны герметичного корпуса блока с естественным воздушным охлаждением определяется по следующей методике [4]:

  1. Рассчитывается поверхность корпуса блока:


Sk = 2 Ч [ L1 Ч L2 + ( L1 + L2 ) Ч L3 ] (5.1.1)


где L1, L2 - горизонтальные размеры корпуса, м;

L3 - вертикальный размер, м.

Для разрабатываемой конструкции блока L1 = 0,183м, L2 = 0,130м, L3 = 0,065м. Подставив данные в (5.1.1), получим:


Sk = 2·[0,183·0,130+(0,183+0,130)·0,065]=0,44 м2.


  1. Определяется условная поверхность нагретой зоны:


Sз = 2 Ч [ L1 Ч L2 + ( L1 + L2 ) Ч L3 Ч Кз] (5.1.2)


где КЗ - коэффициент заполнения корпуса по объему. В нашем случае

КЗ = 0,6. Подставляя значение КЗ в (5.2.2), получим:


Sз = 2 · [0,183·0,130+(0,183+0,130)·0,065·0,6]=0,036 м2.


  1. Определяется удельная мощность корпуса блока:


Qk = P Sk (5.1.3)


где Р - мощность, рассеиваемая в блоке. Для разрабатываемого блока мощность, рассеиваемая в дежурном режиме Р =1,5 Вт.

Тогда:


Qk = 1.5 0,44 = 3,41 Вт/м2.


  1. Определяется удельная мощность нагретой зоны:


Qз = P Sз (5.1.4)


Qз = 1,5 0,036 = 41,6 Вт/м2.


  1. Находится коэффициент Q1 в зависимости от удельной мощности корпуса блока формула (5.1.5):


Q1 = 0,1472 Ч Qk – 0,2962 Ч 10 –3 Ч Qk2 + 0,3127 Ч 10 –6 Ч Qk3 (5.1.5)


Q1 = 0,1472 Ч 2,41 – 0,2962 Ч 10 –3 Ч 3,412 + 0,3127 Ч 10 –6 Ч 3,413 = 0,49


Находится коэффициент Q2 в зависимости от удельной мощности нагретой зоны формула (5.1.6):


Q2 = 0,1390 Ч Qз – 0,1223 Ч 10 –3 Ч Qз2 + 0,0698 Ч 10 –6 Ч Qз3 (5.1.6)


Q1 = 0,1390 Ч 41,6 – 0,1223 Ч 10 –3 Ч 41,62 + 0,0698 Ч 10 –6 Ч 41,63 = 5,56


  1. Определяется коэффициент КН1 в зависимости от давления среды вне корпуса блока:


KH1 = 0,82 + 1 (0,925 + 4,6 Ч 10-5 Ч H1) (5.1.7)


где Н1 - давление окружающей среды в Па. В нашем случае Н1=87кПа. Подставив значение Н1 в (5.1.7), получим:


KH1 = 0,82 + 1 (0,925 + 4,6 Ч 10-5 Ч 87 Ч 103) = 1,87


  1. Определяется коэффициент КН2 в зависимости от давления среды внутри корпуса блока:


KH2 = 0,8 + 1 (1,25 + 3,8 Ч 10-5 Ч H2) (5.1.8)


где Н2 - давление внутри корпуса в Па.

В нашем случае Н21=87кПа. Тогда:


KH2 = 0,8 + 1 (1,25 + 3,8 Ч 10-5 Ч 87 Ч 103) = 1,598


  1. Рассчитывается перегрев корпуса блока:


Qk = Q1 Ч KH1 (5.1.9)


Qк = 0,49 · 1,87 = 0,9163

10. Рассчитывается перегрев нагретой зоны:


Qз = Qk +(Q2 - Q1 ) Ч KH2 (5.1.10)


Qз = 0,9163 + (5,56 – 0,49) · 1,598 = 9,01


11. Определяется средний перегрев воздуха в блоке:


Qв = (Qк - Qз ) Ч 0,5 (5.1.11)


Qв = 0,5 · (0,9163 + 9,01) = 4,96

12. Определяется удельная мощность элемента:


Qэл = Pэл Sэл (5.1.12)

где Рэл - мощность, рассеиваемая элементом (узлом), температуру которого требуется определить, Вт

Sэл - площадь поверхности элемента, омываемая воздухом, см.кв


Наименее теплостойкий элемент базового модуля в дежурном режиме стабилизатор. Для него Рэл = 0,15 Вт, Sэл = 1,5 см.кв.


Qэл = 0,15 1,5 = 0,1


13. Определяется перегрев поверхности элементов:


Qэл = Qз Ч (0,75 + 0,25 Ч Qэл Qз ) (5.1.13)


Qэл = 9,01 Ч (0,75 + 0,25 Ч 0,1 41,6 ) = 6,76


14. Определяется перегрев среды, окружающей элемент:


Qэс = Qв Ч (0,75 + 0,25 Ч Qэл Qз ) (5.1.14)

Qэл = 4,96 Ч (0,75 + 0,25 Ч 0,1 41,6 ) = 3,72


15. Определяется температура корпуса блока:


Тк = Qк + Тс (5.1.15)

где Тс - температура среды, окружающей блок.


Тк = 0,9163 + 45 = 45,916

16. Определяется температура нагретой зоны:


Тз = Qз + Тс (5.1.16)


Т з = 9,01 + 45 = 54,01

17. Определяется температура поверхности элемента:


Тэл = Qэл + Тс (5.1.17)


Тэл = 6,76 + 45 = 51,76

18. Определяется средняя температура воздуха в блоке:


Тв = Qв + Тс (5.1.18)


Тв = 4,96 + 45 = 49,96

19. Определяется температура среды, окружающей элемент:


Тэс = Qэс + Тс (5.1.19)


Тэс = 3,72 + 45 = 48,72


Для выбора способа охлаждения исходными данными являются следующие данные:

  • суммарная мощность Рр, рассеиваемая в блоке, Вт 1,5;

  • диапазон возможного изменения температуры окружаю-

щей среды:

микроклимат +20…+24°C

и по ГОСТ 15150-69, +10…+45 °C;

  • пределы изменения давления окружающей среды:

Рмах, кПа (мм рт. ст.) 106,7 (800);

Pmin, кПа (мм рт. ст.) 84,0 (630);

  • допустимая температура элементов

(по менее теплостойкому элементу), Тmax, °C +75;

  • коэффициент заполнения по объему 0,6;

Выбор способа охлаждения часто имеет вероятностный характер, т.е. дает возможность оценить вероятность обеспечения заданного в техническом задании теплового режима РЭС при выбранном способе охлаждения, а также те усилия, которые необходимо затратить при разработке будущей конструкции РЭС с учетом обеспечения теплового режима.

Выбор способа охлаждения можно выполнить по методике [3]. Используя графики, характеризующие области целесообразного применения различных способов охлаждения и расчеты, приведенные ниже, проверим возможность обеспечения нормального теплового режима блока в герметичном корпусе с естественным воздушным охлаждением.

Условная величина поверхности теплообмена рассчитывается по (5.1.2).

Sп = 0,036м2.

Определив площадь нагретой зоны, определим удельную мощность нагретой зоны: плотность теплового потока, проходящего через поверхность теплообмена, рассчитывается по (5.1.4). qЗ = 41,6 Вт/м2.

Тогда: lg qЗ =lg 41,6 = 1,619.

Максимально допустимый перегрев элементов рассчитывается по (5.1.13)


, (5.1.13)


Тогда:

По графикам [рис.2.35, рис.2.38, 3] для значений qЗ = 41,6 Вт/м2 и определяем, что нормальный тепловой режим блока в герметичном корпусе с естественным воздушным охлаждением будет обеспечен с вероятностью p = 0,9. Так как полученное значение вероятности p > 0,8, то можно остановиться на выбранном способе охлаждения.

Более подробный расчет теплового режима проводится далее.


5.2 Выбор способов и методов герметизации


Герметизация - обеспечение практической непроницаемости корпуса РЭС для жидкостей и газов с целью защиты ее элементов от влаги, плесневых грибков, пыли, песка, грязи и механических повреждений. Она является наиболее радикальным способом защиты элементов РЭС.

Различают индивидуальную, общую, частичную и полную герметизацию [5].

Индивидуальная допускает замену компонентов РЭС при выходе из строя и ремонт изделия. При общей герметизации (она проще и дешевле индивидуальной) замена компонентов и ремонт возможны только при демонтаже корпуса, что может вызвать затруднение.

Для частичной герметизации применяют пропитку, обволакивание и заливку как компонентов, так и РЭС лаками, пластмассовыми или компаундами на органической основе. Они, как правило, не обеспечивают герметичность в течение длительного времени.

Практически полная защита РЭС от проникновения воды, водяных паров и газов достигается при использовании металлов, стекла и керамики с достаточной степенью непроницаемости. Наиболее распространенные способы такой герметизации - применение металлических корпусов с воздушным заполнением. Исходя из вышесказанного, применительно для блока управления электромеханическим замком, выбираем индивидуальную герметизацию.

Важным фактором повышения эффективности герметизации является лакокрасочные, гальванические и химические покрытия пропитывающих, обволакивающих и заливочных материалов, металлического и металло-полимерного гермокорпусов.

Разъемная герметизация применяется для защиты блоков РЭС, требующих замены компонентов при ремонте, регулировке и настройке.

Общие требования к покрытиям металлическим и неметаллическим неорганическим установлены ГОСТ 9.301-86 (СТ СЭВ 5293-85, СТ СЭВ 5294-85, СТ СЭВ 5295-85).

Требования к поверхности основного металла: под защитные покрытия RZ40, не грубее; под защитно-декоративные Ra2,5, не грубее; под твердые и электроизоляционные Ra1,25, не грубее.

Данные о покрытиях деталей и сборочных единиц разрабатываемой конструкции блока управления замком электромеханическим приведены в таблице 5.2.1


Таблица 5.2.1 - Данные о покрытиях деталей и сборочных единиц конструкции блока управления замком электромеханическим.


Детали, сборочные единицы Материал детали, сборочной единицы

Покрытия




Металлическое Химическое Лакокрасочное
Плата печатная СФ-2-35Г-1,5 Сплав "Розе" - -
Корпус Ст08кп - - ГФ 245-ПМ (светло-серая)
Крышка Ст08кп - - ГФ 245-ПМ (светло-серая)

Эмаль ГФ 245-ПМ, светло-серая, ГОСТ 18374-79 - покрытие эмалью ГФ 245-ПМ, цвет светло-серый, эксплуатируется в условиях умеренного климата.

Эмаль ГФ 245-ПМ предназначена для покрытия металлических поверхностей, работающих в условиях умеренного и холодного климата. Стойкость эмалей к статическому воздействию воды не менее 24 ч.


5.3 Выбор способов и методов экранирования


Экранирование - локализация электромагнитной энергии в определенном пространстве, за счет ограничения распространения ее всеми возможными способами.

Из этого следует, что в понятие экрана входят как детали механической конструкции, так и электротехнические детали фильтрующих цепей и развязывающих ячеек, ибо только их совместное действие дает необходимый результат [5].

При прохождении мощных сигналов по цепям связи последние становятся источниками электромагнитных полей, которые, пересекая другие цепи связи, могут наводить в них дополнительные помехи. Источниками электромагнитных помех могут быть также мощные промышленные установки, транспортные коммуникации, двигатели и т.д. Для того, чтобы локализовать, где это возможно, действие источника или сам приемник помех, используют экраны. По принципу действия различают электростатическое, магнитостатическое и электромагнитное экранирование.

Электростатическое экранирование - вид экранирования, заключающийся в шунтировании большей части (или всей) паразитной емкости емкостью корпуса.

Электромагнитное экранирование. Переменное высокочастотное электромагнитное поле при прохождении через металлический лист либо перпендикулярно, либо под некоторым углом к его плоскости, наводит в этом листе вихревые токи, поле которых ослабляет действие внешнего поля. Металлический лист в данном случае является электромагнитным экраном. Примером электромагнитного экрана служит корпус блока управления электромеханическим замком.

Внутриблочное экранирование и электромагнитная совместимость элементов и узлов сводятся к решению ряда конструктивных задач, основными из которых являются:

  • анализ и учет паразитных емкостных связей, между пленочными элементами и проводниками объединительного и выводного монтажа в ячейках блоков РЭС;

  • покаскадное экранирование и последовательное расположение каскадов в блоках приемно-усилительной аппаратуры;

  • экранирование ЭРЭ с сильными полями и критичных к внешним электромагнитным наводкам;

  • расчет на резонансные частоты корпусов блоков РЭС, реализующих схему СВЧ [7].

Экранированные провода, коаксиальные кабели и многожильные экранированные шланги с экранированными проводами внутри них следует применять в основном для соединения отдельных блоков и узлов друг с другом. Они позволяют защитить многоблочные устройства от наводок, поступающих извне, от взаимных наводок внутри устройства и защитить от наводок приборы, находящиеся в окружающем пространстве. Следует обратить особое внимание на качество присоединения оплеток к корпусам приборов [7].

В разрабатываемой конструкции блока управления электромеханическим замком нет источников электромагнитных помех.


5.4 Выбор способов и методов виброзащиты


Вибрации подвержены РЭС, установленные на автомобильном, железнодорожном транспорте, в производственных зданиях, на кораблях и самолетах.

Практический диапазон частот вибрации, действующей на РЭС, имеет широкий предел. Например, для наземной аппаратуры, переносимой или перевозимой на автомашинах, частота достигает 120 Гц при ускорении, действующем на приборы, до 6 g. Работающие в таких условиях РЭС должны обладать вибропрочностью и виброустойчивостью.

Вибропрочность - способность РЭС противостоять разрушающему действию вибрации в заданных диапазонах частот и при возникающих ускорениях в течение срока службы.

Виброустойчивость - способность выполнять все свои функции в условиях вибрации в заданных диапазонах частот и возникающих при этом ускорениях.

Известно, что в приборах, не защищенных от вибрации и ударов, узлы, чувствительные к динамическим перегрузкам, выходят из строя. Делать такие узлы настолько прочными, чтобы они выдерживали максимальные (действующие) динамические перегрузки, не целесообразно, так как увеличение прочности, в конечном счете, ведет к увеличению массы, а вследствие этого и к неизбежному возрастанию динамических перегрузок. Поэтому целесообразно использовать другие средства для снижения перегрузок [8].

Покрытие платы лаком не только обеспечивает защиту от вибрации, но и создает дополнительные точки крепления элементов к плате.

В разрабатываемой конструкции блока управления электромеханическим замком применено два вида соединений: разъемные и неразъемные. К первому виду относятся в основном резьбовые соединения, ко второму -- пайка, сварка, развальцовка.

Основным недостатком резьбовых соединений является самоотвинчивание при действии вибрации. Для устранения самоотвинчивания в разрабатываемой конструкции применяются контровочные шайбы.

Сварочные соединения должны быть точно рассчитаны, качество сварки должно контролироваться.


6 Расчет конструктивных параметров изделия


6.1 Компоновочный расчет блоков РЭС


Выбор компоновочных работ на ранних стадиях проектирования позволяет рационально и своевременно использовать или разрабатывать унифицированные и стандартизированные конструкции РЭС. В зависимости от характера изделия (деталь, прибор, система) будет выполняться компоновка различных ее элементов. Основная задача, которая решается при компоновке РЭС, - это выбор форм, основных геометрических размеров, ориентировочное определение веса и расположение в пространстве любых элементов или изделий РЭС. На практике задача компоновки РЭС чаще всего решается при использовании готовых элементов (деталей) с заданными формами, размером и весом, которые должны быть расположены в пространстве или на плоскости с учетом электрических, магнитных, механических, тепловых и др. видов связи.

Методы компоновки элементов РЭС можно разбить на две группы: аналитические и модельные. К первым относятся численные и номографические, основой которых является представление геометрических или обобщенных геометрических параметров и операций с ними в виде чисел. Ко вторым относятся аппликационные, модельные, графические и натурные методы, основой которых является та или иная физическая модель элемента, например в виде геометрически подобного тела или обобщенной геометрической модели.

Основой всех методов является рассмотрение общих аналитических зависимостей. При аналитической компоновке мы оперируем численными значениями различных компоновочных характеристик: геометрическими размерами элементов, их объемами, весом, энергопотреблением и т.п. зная соответствующие компоновочные характеристики элементов изделия и законы их суммирования, мы можем вычислить компоновочные характеристики всего изделия и его частей.

Для определения размеров печатных плат и габаритных размеров корпуса БУ произведем компоновочный расчет.

Рассчитаем установочные площади типоразмеров элементов, устанавливаемых на печатные платы. Установочные габариты элементов приведены в таблице 6.1.1.Таблица 6.1.1 – установочные габариты элементов.

Тип

Количество, шт.

Площадь, мм

Объем, мм

1 2 3 4

Процессорная плата

Резисторы
С2-23-0,125 11 24 72
Конденсаторы
К50-35-100X16В 2 50 650
МО-21 5 48 384
Диоды
КД522А 6 22 66
Микросхемы
ЭКР1830ВЕ31 1 775 3875
D27C64 1 548 2957
DS1230 1 548 2957
ЭКР1568РР1 2 75 375
ЭКР1554ИР22 1 195 975
К561ТЛ1 1 150 750
Транзисторы
КТ3102 2 20 180
Прочие элементы
Резонатор кварцевый РК351 1 40 640

Итого в сумме

3182 175432
Продолжение таблицы 6.1.1
1 2 3 4

Базовая плата

Резисторы
С2-23-0,125 24 24 72
С2-23-0,5 1 56 392
С2-23-2 1 192 1728
Диоды
КД522А 8 22 66
КД243 9 42 210
КС147 1 22 66
Транзисторы
КТ3102 4 30 270
КТ3107 2 30 270
КТ973 3 24 312
Конденсаторы
К50-35-2200X25В 1 380 13305
К50-35-220X16В 1 80 1040
К50-35-100X16В 1 50 754
МО-21 8 48 384
Микросхемы
КР142ЕН5А 1 45 990
Прочие элементы
Трансформатор 1 4225 190125
Вставка плавкая ВП1-1 4 140 1120
Клемник 3-х контактный 3 135 1755
Клемник 2-х контактный 2 90 1170
Реле РЭС-49 1 55 1375

Итого в сумме

8036 231634
Окончание таблицы 6.1.1
1 2 3 4

Блок индикации

Светодиоды АЛ307 2 28 283
Головка динамическая 1 1964 23562

Итого в сумме

2020 24128

Площадь с учетом коэффициента заполнения:

S = S'/Кз (6.1.1)

где S' – суммарная установочная площадь элементов;

Кз – коэффициент заполнения (для стационарной наземной РЭА принимаем равным 0,4).

Подставив, получим:

  • для процессорного модуля S = 3176/0,4=7940 мм;

  • для базового модуля S = 7694/0,4=19235 мм;

  • для модуля индикации S = 2020/0,4=5050 мм.

Далее по таблице предпочтительных размеров, по ГОСТ10317-79 , получаем размеры печатных плат:

  • для процессорного модуля 120x57 мм;

  • для базового модуля 120x140 мм;

  • для модуля индикации 70x65 мм.

Ширина процессорного модуля одновременно является максимальной высотой элемента, так как впаивается в базовый блок. Его высота составляет 57 мм.

Далее, зная размеры печатных плат и максимальную высоту элемента и габариты аккумулятора, определяем габариты корпуса прибора, используя предпочтительные ряды чисел. Получим: длина - 183 мм, ширина - 130 мм, высота - 65 мм. Итого объем корпуса:

V = 183 130 65 = 1546350 мм.

Определяем коэффициент заполнения по объему по формуле (6.1.2):

, (6.1.2)

где – суммарный объем всех элементов:

, мм (6.1.3)

где - суммарный объем элементов базового блока;

- суммарный объем элементов процессорного блока;

- суммарный объем элементов блока индикации;

- объем аккумулятора (110х55х75 мм).

Подставив значения в формулы 5.3 и 5.2 получим:

= 265234+189112+33228+453750=941324 мм.

= 941324/1546350 = 0,6


Выбор печатного монтажа радиоэлементов в блоке обусловлен заданной программой выпуска изделия – 1000шт/год. Печатный монтаж в этом случае является наиболее экономически целесообразным.

При разработке печатных плат необходимо руководствоваться следующими документами:

  • ГОСТ23751 86;

  • ГОСТ10317 79;

  • ОСТ4ГО.010.009;

  • СТБ 1014-95;

  • и другие.

Исходными данными к разработке топологии печатной платы является:

  • схема электрическая принципиальная;

  • установочные размеры радиоэлементов узла;

  • рекомендации по разработке монтажа для выбранной серии микросхем.

Рекомендации по разработке печатных плат:

  • Разводка питающего напряжения узлов и блоков (шин «земля» и «питание») должна проводиться проводниками с возможно более низким сопротивлением.

  • Низкочастотные помехи, проникающие в систему по шинам питания, должны блокироваться с помощью конденсатора, включенного между выводами «питание» и «земля» непосредственно у начала проводника на печатной плате.

  • Информационные линии связи рекомендуется выполнять с помощью печатного монтажа.

  • Проводники, расположенные на различных сторонах платы, должны перекрещиваться под углом 900 или 450 и иметь минимальную длину.

  • Максимально допустимая длина печатных параллельных проводников, расположенных на одной стороне платы при ширине проводников от 0.5 до 5мм, не должна превышать 30см.

С целью уменьшения габаритных размеров разрабатываемой конструкции печатную плату указанного узла целесообразно выполнять двухсторонней. Класс точности печатной платы базового модуля выбираем второй.

Печатные платы первого и третьего классов точности наиболее просты в исполнении, надежны в эксплуатации, имеют минимальную стоимость. Для повышения надежности паяных соединений, отверстия в печатных платах необходимо выполнить металлизированными. Конфигурация печатных плат прямоугольная. Шаг координатной сетки выбран равным 1.25мм как наиболее предпочтительный. Установку радиоэлементов на плате необходимо производить в соответствии с ГОСТ 29137 - 91.


6.2 Расчет теплового режима блока управления электромеханического замка

Расчет теплового режима РЭА заключается в определении по исходным данным температуры нагретой зоны и температур поверхностей теплонагруженных радиоэлементов и сравнения полученных значений с допустимыми для каждого радиоэлемента в заданных условиях эксплуатации. Произведем расчет по [].

  1. Рассчитывается поверхность корпуса блока:

SK=2Ч[L1ЧL2+(L1+L2)ЧL3], (6.2.1)

где L1 и L2 - горизонтальные размеры корпуса, м;

L3 - вертикальный размер, м.

  1. Определяется условная поверхность нагретой зоны:

=2Ч[L1ЧL2+(L1+L2)ЧL3ЧKз], (6.2.2)

где Kз - коэффициент заполнения корпуса по объему.

  1. Определяется удельная мощность корпуса блока:

qk= P / SK, (6.2.3)

где P=10Вт - мощность, рассеиваемая в блоке.

  1. Определяется удельная мощность нагретой зоны:

qз= P / Sз, (6.2.4)

  1. Находится коэффициент Q1 в зависимости от удельной мощности корпуса блока:

Q1= 0.1472Чqk - 0.2962Ч10-3Ч qk2+0.3127Ч10-6Ч qk3, (6.2.5)

  1. Находится коэффициент Q2 в зависимости от удельной мощности нагретой зоны:

Q2= 0.1390Чqk - 0.1223Ч10-3Ч qk2+0.0698Ч10-6Ч qk3, (6.2.6)

  1. Находится коэффициент KH1 в зависимости от давления среды вне корпуса блока H1:

KH1= 0.82+(1 / (0.925+4.6Ч10-5Ч H1)) (6.2.7)

  1. Находится коэффициент KH2 в зависимости от давления среды внутри корпуса блока H2:

KH2= 0.8+(1 / (1.25+3.8Ч10-5ЧH2)), (6.2.8)

где Н2 - давление внутри корпуса аппарата в Па.

  1. Рассчитывается перегрев корпуса блока:

QK = Q1 ЧKH1, (6.2.9)

  1. Определяется перегрев нагретой зоны:

QЗ = Qk + (Q2 - Q1)ЧKH2, (6.2.10)

  1. Определяется средний перегрев воздуха в блоке:

Qв= 0.5·(Qk+QЗ), (6.2.11)

  1. Определяется температура корпуса блока:

Тк = Qкс, (6.2.12)

  1. Определяется температура нагретой зоны:

Tз = Qзс, (6.2.13)

  1. Находится средняя температура воздуха в блоке:

ТВ = Qвс, (6.2.14)

Расчет теплового режима по приведенной методике производим на ЭВМ при помощи специальной программы. Результаты расчета приведены в приложении .

Из анализа полученных результатов заключаем, что при заданных условиях эксплуатации разрабатываемого прибора обеспечивается нормальный тепловой режим применяемых в нем радиоэлементов в процессе эксплуатации, т.е. рабочие температуры не превышают предельно допустимых величин.

Таким образом, выбранная конструкция корпуса и естественного способа охлаждения путем конвекции воздуха не нуждается в изменении и применении в ней других способов охлаждения. Естественный способ охлаждения является наиболее легко реализуемые и требует минимальных затрат с экономической точки зрения по сравнению с другими

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: