1 Разработка схемы электрической структурной 7 2 Разработка схемы электрической принципиальной 9
 Скачать 0.83 Mb.
|
5.5 Разработка конструкции печатного узлаПри разработке печатного узла будем учитывать следующие требования [10]: проводящий рисунок должен быть четким, с ровными краями, без вздутий, отслоений, подтравливаний, разрывов, темных пятен, следов инструментов и остатков технологических материалов. Допускаются: отдельные местные протравы не более 5 точек на 1 дм2 при условии, что оставшаяся часть проводника соответствует минимально допустимой по чертежу. Риски глубиной не более 25 мкм и длиной до 6 мм; отслоение проводника в одном месте не длине не более 4 мм. Остатки металлизации на пробельных участках, не уменьшающие допустимых расстояний между элементами. Для повышения коррозийной стойкости и улучшения паяемости на поверхность проводящего рисунка нанести электролитическое покрытие, которое должно быть сплошным, без разрывов, отслоений и подгаров. В отдельных случаях допускается: участки без покрытия площадью не более 0,2 мм2 на проводник, но не более 5 на плате; местные наросты высотой не более 0,2 мм; потемнение и неоднородность покрытия, не ухудшающие паяемость; отсутствие покрытия на торцах проводников. Монтажные и фиксирующие отверстия должны быть расположены в соответствии с требованиями чертежа и иметь допустимые отклонения. Разрывы контактных площадок не допускаются, т.к. это уменьшает адгезию к диэлектрику; уменьшается токонесущая способность проводника. Допускается частичное отклонение отдельных (2%) контактных площадок вне зоны проводников. Контактные площадки монтажных отверстий должны равномерно смачиваться припоем за время 3...5 с и выдерживать не менее трех перепаек без расслоения диэлектрика, вздутий и отслоений. Связь между радиоэлементами на печатной плате осуществляется печатным монтажом, электрические соединения выполняются с помощью пайки припоем для навесного монтажа и пасты паяльной для SMD-монтажа. Платы в устройстве крепятся винтами по четырем углам. В качестве фиксатора применяется лак УР-231. Этим лаком также покрываются платы после сборки для предохранения от пыли, влаги и коррозии. На сборочном чертеже модуля управления показана установка всех радиоэлементов в упрощенном изображении. Установка элементов производится по вариантам ГОСТ 29137-91. Установка элементов, не оговоренных в этом ГОСТе, показывается на свободном поле чертежа. Остальные технические требования к сборочному чертежу изложены в СТБ 1022-96. 5.6 Расчет надежностиНадежность является одним из главных технических параметров, характеризующих РЭС. Исходные данные для расчета надежности зависят от вида учитываемых отказов, количества подлежащих расчету показателей надежности, степени точности расчета В нашем случае расчет будет выполнен для периода нормальной эксплуатации при следующих основных допущениях [11]: отказы случайны и независимы; учитываются только внезапные отказы; имеет место экспоненциальный закон надежности. При расчете будет учитываться надежность не только элементов электрической схемы, но и элементов конструкции. Расчет будет выполняться в несколько этапов. Определяем значение суммарной интенсивности отказа по формуле
где n – число наименований радиоэлементов и элементов конструкции устройства; λi – величина интенсивности отказа i-гo радиоэлемента, элемента конструкции с учетом заданных для него условий эксплуатации: коэффициентом электрической нагрузки, температуры, влажности, технических нагрузок и т.д; Ni–количество радиоэлементов, элементов конструкции i-гo наименования. Интенсивность отказов элементов i-ой группы определяем по формуле
где λi0 – обобщенный поправочный коэффициент, который учитывает температуру и коэффициент электрической нагрузки; αэ – обобщённый поправочный коэффициент, учитывающий климатические и механические нагрузки. Определяем значение величины наработки на отказ Т, час по формуле
Определяем значение вероятности безотказной работы P(t) по формуле
где t – заданное время безотказной работы устройства в часах. Среднее время восстановления определим по формуле
где  – вероятность отказа элемента i-ой группы; – случайное время восстановления элемента i-ой группы.Вероятность восстановления определим по формуле
Коэффициент готовности определим по формуле
Коэффициент ремонтопригодности определим по формуле
Доверительные границы для средней наработки на отказ определим по формуле
где Т = n·T0; n – число отказов, которое в первом приближении можно считать достаточным для определения показателей надёжности; α – достоверность определения границ; χ2 – значение функции кси-квадрат в зависимости от числа степеней свободы 2n и достоверности. Полученные результаты сравниваются с заданными. Исходными данными для расчетов являются (таблица 5.3): – схема электрическая принципиальная устройства с перечнем элементов; – значения коэффициентов нагрузки элементов, выбранные по таблицам для каждой группы элементов в зависимости от температуры окружающей среды; – справочные значения интенсивностей отказов для групп элементов; – значение поправочного коэффициента эксплуатации: – время непрерывной работы устройства t=1000 ч; – заданное время восстановления изделия 1зад=2 ч; – достаточное число отказов m=12. Исходные данные приведены в таблице 5.3. Таблица 5.3 – Исходные данные для расчёта надёжности
Продолжение таблицы 5.3
Расчеты проводились в программе «Microsoft Excel». В результате расчетов получены следующие значения: величина наработки на отказ Т=27345,3 час; вероятность безотказной работы P(t)=0,994; время непрерывной работы t=5980 час. Обобщенный эксплуатационный коэффициент, учитывающий условия эксплуатации КЭ выбирается из таблицы 5.5 [11] КЭ=1,1. Коэффициент готовности КГ=0,999994; коэффициент ремонтопригодности Крем=0,6*10-5. Расчеты полностью удовлетворяют техническим требованиям. Это говорит об удачном подборе элементной базы. |
,
,
. 
,
,
.
.
.
,