 
- min.ш 0, 55tм=.
Розрахунок зазорів між елементами друкованого монтажу
Для розрахунку найменшого зазору між друкованими елементами, мож- на скористатися формулою (6.6)[17].
S S t=о.m +∆ (6.6),
де Sm 0, 25 мм=— мінімально допустима відстань між сусідніми друкованими об’єктами;
tв.о. 0,10 м∆—=допуск на ширину провідника.
Отже,
0, 25 0,10 0,35Sм=. + =
Розрахунок мінімальної відстані для прокладання одного провідника між двома контактними майданчиками
Мінімальна відстань для прокладання одного провідника між двома кон- тактними майданчиками знаходиться за формулою (6.7)[15]:
LD1+D2 +�n+t�+S+(n1) T(6.7),
п 2 m
де 1 1.4Dм=— діаметр контактного майданчика №1;
2 1.4Dмм=— діаметр контактного майданчика №2;
Sm 0 , 2 5 м= — мінімально допустима відстань між сусідніми дру- кованими об`єктами;
| |
|
|
|
|
|
РВ21.468213.001 ПЗ
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
1n—= кількість провідників;
0.05T м=— відстань між центрами осей;
0.33tмм=— ширина провідника.
L= 1,4+1,4 +�1 +0�, 3+3 0+, 35=(1 1) Т2, 48мм.
п 2
6.7 Розрахунок мінімальної відстані між двома контактними май- данчиками
Щоб визначити мінімальну відстань між контактними майданчиками, можна скористатися формулою (6.8).
L = D1 + D2 + S + T (6.8),
к. м. 2 m
де 1 1.4Dм=— діаметр контактного майданчика №1;
2 1.4Dм=— діаметр контактного майданчика №2;
Sm 0 , 2 5 м= — мінімально допустима відстань між сусідніми дру- кованими об`єктами;
0.05T м=— відстань між центрами осей;
L = 1,4+1,4 + 0, 35 + 0, 05 = 1,8 м.
к. м. 2
| |
|
|
|
|
|
РВ21.468213.001 ПЗ
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
Таким чином, провівши розрахунки параметрів друкованого монтажу, в середовищі P-CAD 2006 було спроектовано друковану плату імпульсного металошукача. За допомогою цього програмного середовища було спроекто- вано схему електричну принципову,креслення провідникового шару та крес- лення друкованої плати в цілому.
| |
|
|
|
|
|
РВ21.468213.001 ПЗ
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
7 РОЗРАХУНКИ НАДІЙНОСТІ
Вибравши елементну базу, та провівши розрахунки друкованого монта- жу, необхідно здійснити розрахунки, які підтверджують працездатність при- строю, що проектується.
В ході експлуатації на пристрій постійно діють різні дестабілізуючі чин- ники, дія яких згодом може негативно вплинути на працездатність приладу, або зовсім привести його в неробочий стан. Таким чином, необхідно розра- хувати час безвідмовної роботи пристрою та інтенсивність відмов,що дасть змогу слідкувати за коректною роботою приладу та його функціональністю.
Далі приводиться розрахунок надійності схеми пристрою за випадкови- ми відмовами. Розрахунок такого типу виконуються, спираючись на схему електричну принципову, і враховує не тільки інтенсивності відмов елементів всіх типів, а й експлуатаційні умови.
Інтенсивність відмов розраховується далі за формулою (1)[18].
N
λі= λБn∏ K (7.1),
n=1
де λБ — вихідна інтенсивність відмов елемента;
N —кількість коефіцієнтів, які враховуються;
K — n-тий коефіцієнт впливу.
Також, важливою складовою розрахунку є коефіцієнт, який враховує умови експлуатації. Цей коефіцієнт буде мат однакове значення для всіх еле- ментів пристрою:
| |
|
|
|
|
|
РВ21.468213.001 ПЗ
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
KK1 K1 K=3i� �
де 1 16K—= коефіцієнт умов використання для наземної апарату-
ри;
2 1.2K— коефіцієнт, який враховує показники температури та воло-
гості;
3 1.05K—= коефіцієнт, який характеризує висоту, на якій експлуату- ється прилад.
Для керамічних конденсатрів максимальна допустима напруга 50 В, а максимальна напруга в схемі 16 В. Розрахунок коефіцієнту навантаження та інтенсивність відмов для них проводиться за наступними формулами[2,3].
K = Umax = 16 = 0, 32 (7.2)
H U 50
доп
λі=�λБК�Н�К=Е�КС�0,1�9 =0, 32 20 2, 2 2, 68 (7.3)
Для всіх інших конденсаторів коефіцієнт навантаження буде:
K = Umax = 5 = 0, 31
H U 16
доп
Інтенсивність відмов буде:
λі=�λБК�НК�Е=�КС�0, 0�1=0, 31 20 0,84 0, 052
| |
|
|
|
|
|
РВ21.468213.001 ПЗ
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
  
Оскільки резистори, які працюють в сигнальних колах малопотужні, то їх коефіцієнт навантаження буде у будь-якому випадку не більше 0,1, Тоді, інтенсивність відмов для цих резисторів:
λіλБ�КН�К=Е� 0�, 0=4 0, 5 20 0, 4
Для інтегрованих мікросхем та мікроконтролера інтенсивність відмов визначається за наступною формулою:
λі=�λБК�0,5 �К=Е�Ккор� 0�, 0=19 4, 9 20 1 1, 87
Коефіцієнт навантаження діодів розраховується, як відношення макси- мального струму через нього до максимально допустимого струму в схемі.
I200 �10−3
KH =max = = 0,52
I380 �10−3
доп
Далі можна розрахувати інтенсивність відмов для діодів.
λі=�λБК�Н=�КЕ�0=,1 0, 45 20 0,89
Максимальне значення потужності, яке може розсіюватись на транзис- торі типу IRFZ44 становить 250 мВт, тоді, коефіцієнт навантаження матиме значення:
P250 �10−3
K =max = = 0, 66
HP380 �10−3
доп
Тоді, враховуючи навантаження та робочої температури, коефіцієнт
K=P0.1, звідси. інтенсивність відмов буде наступною:
λі=�λБ�К=Р�КЕ�=0,886 0,1 20 1, 7
| |
|
|
|
|
|
РВ21.468213.001 ПЗ
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
У таблиці 8 приведено результати розрахунків надійності елементів схе-
ми.
Таблиця 8 Результати надійності
Таблиця 9(Продовження)
Загальна інтенсивність відмов пристрою визначається як сума інтенсив- ностей відмов кожного елемента схеми [14]:
| |
|
|
|
|
|
РВ21.468213.001 ПЗ
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
Тип елемента
|
Базова інтен- сивність від-
6
мов λБ�10 ,
1/год
|
Коефіцієнт навантаження, КН
|
Робоча інте- нсивність ві-
6
дмов λі�10 ,
1/год
|
Кількість елементів групи
|
Електролітичний
конденсатор
|
0,19
|
0.31
|
2,68
|
3
|
Керамічний конденсатор се-
рії К10-17
|
0,19
|
0,32
|
2,68
|
8
|
Резистор
С2-23,
|
0,02
|
0,10
|
0,40
|
28
|
Тип елемента
|
Базова інтен- сивність від-
6
мов λБ�10 ,
1/год
|
Коефіцієнт навантаження, КН
|
Робоча інтен- сивність від-
6
мов λі�10 ,
1/год
|
Кількість елементів групи
|
Інтегровані мікросхеми
|
0,5
|
0,50
|
1,87
|
3
|
Діоди
|
0,1
|
0,52
|
0,89
|
3
|
Транзистори
|
0,05
|
0,8
|
0,040
|
7
|
k
λ0 =�∑ Niλi
i=1
=49.24·10-6[1/год]
Середній час напрацювання приладу на відмову за заданих умов експлу- атації:
 = 1/49.24·10-6=20000[год]
Отримані значення показників надійності задовольняють вимогам ТЗ.
| |
|
|
|
|
|
РВ21.468213.001 ПЗ
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
| |
Скачать 0.93 Mb.