Разработка конструкции печатного узла блока электронной регулировки тока сварочного трансформатора

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Украины

Донбасский государственный технический университет

Кафедра электронные системы

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовому проекту по дисциплине

Основы конструирования и технологии электронных устройств

Тема:

Проект блока электронной регулировки тока сварочного трансформатора

Алчевск 2005



Реферат

Пояснительная записка содержит с., рис., таблицу, источников, приложение. Графическая часть 3 листа.

Объектом проектирования является блок электронной регулировки тока сварочного трансформатора.

Цель работы - проектный расчет параметров и разработка конструкции печатного узла блока электронной регулировки тока сварочного трансформатора.

В процессе работы проведена разработка печатной платы и печатного узла блока электронной регулировки тока сварочного трансформатора, произведен тепловой расчет и расчет надежности печатного узла блока.

Основные конструктивные и технико-эксплуатационные показатели: размеры печатного узла мм, средняя наработка на отказ часов.

сварочный трансформатор, трассировка, печатный проводник, печатный узел, блок электронной регулировки тока



Содержание

Реферат

1. Анализ исходных данных

2. Определение требований по устойчивости к механическим и климатическим воздействиям

3. Выбор элементной базы и предварительная компоновка конструкции электронного устройства

4. Разработка конструкции печатной платы

5. Разработка конструкции печатного узла

6. Выбор условий охлаждения и расчет теплового режима

7. Расчет надежности устройства

Заключение

Перечень ссылок

Приложение А



1. Анализ исходных данных

Данное устройство осуществляет автоматическую запись телефонного разговора посредством включения магнитофона при снятии телефонной трубки. А также отключение после того, как трубку положат.

Данное устройство необходимо потому, что при подаче телефонного сигнала с телефонной линии сразу на вход магнитофона приводит к появлению фона с частотой 50 Гц в линии (за счет проникновения пульсации с сетевого блока питания магнитофона). Появление фона отразится на разборчивости речи и качестве записи разговора, а также абонент может заподозрить подслушивание. Кроме того, такое подключение может повредить входной каскад магнитофона и нарушить режим работы телефонной линии. В момент вызова абонента амплитуда напряжения в линии превышает 120 В.

Правда существенным недостатком данного устройства является то, что оно только подает напряжение на магнитофон в момент снятия трубки, но не включает запись. Следовательно, необходимо, чтобы магнитофон все время находился в режиме записи.

Устройство питается от сети 220В и в режиме ожидания потребляет минимальную энергию - ток холостого хода трансформатора.

Схема подключается к телефонной линии в любом удобном месте, соблюдая полярность, указанную в схеме. Устройство состоит из индикатора снятой трубки (VT_1, VT₂), оптронного коммутатора, транзисторных ключей (VT₃, VT₄), реле переключения цепей и блока питания (TV₁, VD2).

При поднятии трубки на разъеме появляется сигнал, через резистор R₃ он поступает на базу транзистора VT₁ и открывает его. Транзистор VT₁ открываясь, пропускает сигнал на базу транзистора VT₂, который, открываясь, пропускает сигнал на оптронный коммутатор. Использование оптронной светодиодной пара позволяет получить электрическую развязку телефонной линии от схемы управления и сети 220 В.

Через оптронный коммутатор сигнал поступает на базу транзистора VT₃, открывает его и через 1 секунду (задержку осуществляет конденсатор С₃), сигнал поступает на базу транзистора VT₄. При открытии транзистора VT₄ начинает протекать ток через обмотки реле, следовательно, реле срабатывает, и замыкаются контакты К1-2 и К1-3, которые подключают магнитофон к сети и подают сигнал на линейный вход магнитофона.

О работе схеме сигнализируют два светодиода. Светодиод HL₂ загорается при подаче напряжения питания на схему. Светодиод HL₁ загорается при включении магнитофона.

Конденсаторы С₁ и С₂ обеспечивают развязку цепей магнитофона от постоянной составляющей в телефонной линии.

Включение устройства осуществляется с помощью выключателя К2. На вторичной обмотке трансформатора напряжение 20 В. На индикаторе снятой трубки напряжение 60 В.

Электрическая принципиальная схема устройства представлена на рисунке 1, а также в графической части проекта.

Рисунок 1 - Электрическая принципиальная схема устройства автоматической записи телефонного разговора

2. Определение требований по устойчивости к механическим и климатическим воздействиям

Условия размещения электронного устройства определяют уровень воздействия на него механических и климатических факторов. Поэтому на стадии конструирования необходимо определить характер и уровень этих воздействий. К таким воздействиям относят действие механической вибрации и ударов, температурные воздействия, воздействия повышенных и пониженных влажности и давления.

Определение требований к механическим и климатическим воздействиям осуществляется в соответствии со стандартом - ГОСТ 15150-69 [1].

Климатическое исполнение устройства - У. Устройство предназначено для работы в районах с умеренным климатом, где изменение температуры от минус 45^оС до 45^оС, изменение влажности до 80% при температуре 20^оС.

Категория размещения устройства - 3. Т.е. данное устройство необходимо размещать в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без кондиционирования. [2].

3. Выбор элементной базы и предварительная компоновка конструкции электронного устройства

Резисторы МЛТ- 0,25

Резисторы постоянные металлодиэлектрические общего назначения для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного тока, с аксиальными выводами, для печатного монтажа с установкой параллельно плате, неизолированные, пожаробезопасные, для автомонтажа в отверстие.

Допуск 5%, номинальная мощность - 0,25 Вт, рабочее напряжение - 250В, уровень собственных шумов не более 2,5 мкВ/В, сопротивление изоляции 10⁵ МОм.

Диапазон рабочей температуры: от минус 60?С до 155?С. Максимальная частота синусоидальных вибраций: 3000 Гц. Пиковое ускорение одиночного удара: 1000 g. Максимальная резонансная частота - 3000 Гц.

Надежность:

наработка - 25000 ч.

интенсивность отказов 2 10^-8 1/ч

срок сохраняемости - 25 лет.

Масса не более 1г.

R₁ = 5,1 МОм, R₂ = 2,4 МОм, R₃ = 3 МОм, R₄ = R₅= 510 кОм,

R₆ = R₇ = 1 кОм, R₈ = 15 кОм, R₉ = 1,5 кОм.

На рисунке 2 представлен корпус данного типа резистора и его размеры.

Рисунок 2 - Размеры корпуса резисторов МЛТ - 0,25

Конденсаторы КЛС

Конденсаторы с неорганическим диэлектриком, керамические, постоянной емкости, неполярные. Преимущества данного типа конденсаторов: относительно малые потери, сравнительно высокая стабильность, малая собственная индуктивность, невысокая стоимость.

Номинальное напряжение - U_н = 125 В. Группа ТКЕ - М750.

Допуск - 20%

Интенсивность отказа - 0,04 10^-6 1/ч.

С₁ = С₂ = 1 мкФ

На рисунке 3 представлен корпус данного типа конденсатора и его размеры.

Рисунок 3 - Размеры корпуса конденсаторов типа КЛС

Выключатель ТВ2-1-2 K₂

Предназначены для коммутации электрических цепей постоянного и переменного тока с напряжением до 350 В и током до 5 А.

Износостойкость переключателей при активной нагрузке не менее 10 000 циклов переключений.

На рисунке 4 представлен корпус выключателя и его типовые размеры.

Рисунок 4 - Размеры корпуса выключателей ТВ2-1-2

Транзисторы КТ315А VT1, VT₂

Транзистор кремниевый со следующими параметрами:

I_{k max} = 100 mA,

U_{КЭ max} = 25 В,

U_{ЭБ max} = 6 В,

Р_{K max} = 150 мВт

h_21э = 90,

f_гр = 250 МГц,

С_К = 7 пФ.

Максимальная рабочая температура - 100С.

Интенсивность отказа - 0,5 10^-6 1/ч.

На рисунке 5 представлен корпус данного типа транзистора и его размеры.

Рисунок 5 - Размеры корпуса транзисторов типа КТ315А

Оптопара АОД130А U₁

Оптопара диодная со следующими параметрами:



На рисунке 6 представлен корпус данной диодной оптопары

Рисунок 6 - Размеры корпуса диодной оптопары АОД130А

Транзистор КТ3107 VT₃

Транзистор кремниевый с p-n-p переходом, со следующими электрическими параметрами:

На рисунке 7 представлен корпус данного транзистора с его соновными типоразмерами

Рисунок 7 - Размеры корпуса транзистора КТ3107К1

Транзистор КТ829А VT₄

Транзистор кремниевый с n-p-n переходом и следующими электрическими параметрами:

На рисунке 8 представлен корпус транзистора

Рисунок 8 - Размера корпуса транзистора КТ829А

Диод КД521А VD₁

Маркировка данного диода следующая: три синих полоски со стороны катода.

На рисунке 9 представлен корпус диода и его основные типоразмеры

Рисунок 9 - Размеры корпуса диода КД521А

Светодиод АЛ307ВМ HL₁ HL₂

Цвет свечения - зеленый.

На рисунке 10 представлен корпус сведодиода и его основные типоразмеры

Рисунок 10 - Размеры корпуса светодиода типа АЛ307ВМ

Диодный мост КЦ402А VD₂

На рисунке 11 представлен корпус элемента и его основные типоразмеры

Рисунок 11 - Размеры корпуса элемента КЦ402А

Конденсатор К50-6 С₃ С₄

Конденсаторы оксидно-электролитические, полярные. Преимущества данного типа конденсаторов следующие: очень высокая диэлектрическая проницаемость, низкая стоимость. К недостаткам данного типа конденсаторов можно отнести следующее: пониженная надежность, чувствительность к перенапряжениям, низкая точность и стабильность емкости, относительно большие потери, сравнительно низкое сопротивление изоляции.

Номинальное напряжение - U_н = 100В; С₃ = 470 мкФ, С₄ = 1000 мкФ.

Допуск в сторону уменьшения - 20 %. Допуск в сторону увеличения - 80%; Интенсивность отказа - 0,8 10^-6 1/ч.

На рисунке 12 представлен корпус данного типа конденсатора и его размеры.

Рисунок 12 - Размеры корпуса оксидно-электролитического конденсатора К50-6

Реле РЭС-43

Паспорт РС4.569.202.

Напряжение срабатывания: для контактов А -Б - 11,5 В

для контактов В - Г - 14 В

Напряжение отпускания - 2.5 В.

Структурная схема реле представлена на рисунке 13. Размеры корпуса и его основные типоразмеры представлены на рисунке 14

Рисунок 13 - Структурная схема реле РЭС-43.

Рисунок 14 - Размеры корпуса реле РЭС-43.

Трансформатор ТПП 48-127/220-50

Броневой трансформатор питания. Магнитопровод ШЛ16 16

Номинальная мощность - 110 ВА

Ток первичной обмотки - 1,08 А

Ток вторичной обмотки - 1,53 А

Напряжение 220В подается на контакты 2 и 9

Напряжение 20 В снимается с контактов 13 и 14

Структурная схема трансформатора представлена на рисунке 15. Размеры корпуса трансформатора представлены на рисунке 16.

Рисунок 15 - Структурная схема трансформатора ТПП 48

Рисунок 16 - Размеры корпуса трансформатора ТПП48

4. Разработка конструкции печатной платы

Разработка конструкции печатной платы имеет следующие основные стадии:

1. выбор и обоснование типа печатной платы;

2. выбор и обоснование класса точности печатной платы;

3. выбор материала, габаритных размеров и конфигурации печатной платы;

4. предварительное размещение навесных элементов;

5. трассировка проводников и размещение элементов проводящего рисунка;

6. разработка конструкторской документации печатной платы.

В данном устройстве используется двусторонняя печатная плата.

В соответствии с ГОСТ 23751-86 [3] печатные платы по точности выполнения элементов проводящего рисунка делятся на пять классов точности.

В данном курсовом проекте выбран первый класс точности, так как платы первого класса точности более надежны и имеют минимальную стоимость. Из таблицы 3.4 [4] для первого класса точности следуют следующие конструктивные параметры:

1. минимальное значение ширины проводника t = 0.75 мм;

2. минимальное значение расстояния между проводниками S=0,75 мм;

3. гарантированный поясок b=0.3 мм;

4. предельное отклонение диаметра отверстия ;

5. предельное отклонение ширины печатного проводника ;

6. допуск на расположение осей отверстий T_d = 0.25 мм;

7. допуск на расположение центров контактных площадок T_D = 0.4 мм

Минимальное значение номинальной ширины проводника определяется по величине рабочего напряжения и составляет 1 мм.

В качестве материала для изготовления печатной платы используется стеклотекстолит, облицованный с двух сторон медной оксидированной фольгой (СФ-2-35). Толщина фольги - 50 мкм. Толщина платы - 2 мм. Рабочий диапазон температур: от минус 60С до 85С. Габаритные размеры печатной платы - 160 мм на 185 мм.

Согласно [6] диаметры монтажных, переходных отверстий следующие: 0,9мм, 1.2 мм, 2.2 мм. Диаметр отверстия под вывод выбирают из условия получения зазора между выводом и стенкой отверстия, обеспечивающего капиллярное проникновение припоя в процессе пайки.

Минимальный диаметр контактной площадки D вокруг монтажного отверстия с известным диаметром d определяется по формуле:



,

где - верхнее предельное отклонение диаметра отверстия - 0,15 мм;

b_Н - гарантийный поясок на наружном слое - 0,3 мм;

- верхнее и нижнее предельные отклонения ширины проводника - 0,15 мм;

T_d - допуск на расположение осей отверстий для соответствующего класса точности и размеров платы - 0,25 мм;

T_D - допуск на расположение контактных площадок для соответствующего класса точности и размеров платы - 0,4 мм.

Правила выполнения чертежей печатной платы как детали установлены ГОСТ 2.417-78 [7]. Размеры на чертеже печатной платы указаны при помощи координатной сетки в прямоугольной системе координат. Координатная сетка нанесена на часть поверхности печатной платы. За начало отсчета принят левый нижний угол печатной платы.

Диаметр отверстия, его условный знак, диаметр контактной площадки, наличие металлизации, количество отверстий объединены в таблицу 1.

электронный печатный ток трансформатор



Таблица 1

Параметры монтажных отверстий и контактных площадок

Условное обозначение отверстий	Диаметр отверстий, мм	Наличие металлизации в отверстии	Количество отверстий	Минимальный диаметр контактной площадки, мм
	1.2	Металлизация	23	2.7
	0.9	Металлизация	44	2.4
	2.2	Металлизация	24	3.7

5. Разработка конструкции печатного узла

Основными составляющими печатного узла являются печатная плата, навесные и установочные элементы. На сборочном чертеже узла электрорадиоэлементы допускается изображать упрощенно внешними очертаниями. При нанесении позиционных обозначений на чертеже для составных частей, являющихся элементом принципиальной электрической схемы, наносится позиционное обозначение, присвоенной этому элементу в схеме.

Элементам, не указанным на принципиальной электрической схеме, но участвующим в электрических соединениях для указания адресов присоединения проводников присваивают очередные позиционные обозначения после элементов того же функционального назначения, изображенных на схеме.

Варианты установки навесных изделий:

IIA - R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆, R₇, R₈, C₁, C₂, U₁, VD₁, VD₂, HL₁, HL₂, TV₁, K1, K2

YIIA - VT₁, VT₂, VT₃, VT₄

Конденсаторы С₃ и С₄ устанавливаются выводами вверх, а электрическое соединение с печатной платой осуществляется проводниками.

Установка навесных элементов на печатной плате в соответствии со стандартом ДСТУ 2779-94 [5] осуществляется в отверстия печатной платы. Стандарт [5] при установке резисторов, конденсаторов, полупроводниковых приборов, интегральных микросхем и других элементов на печатных платах предусматривает следующие параметры формованных выводов:

1. Минимальный размер от корпуса элемента до центра окружности изгиба при формовке выводов - 1 мм;

2. Минимальный радиус изгиба выводов - 1 мм.

3. Постоянная унифицированная длина отформованной части вывода - 4,2 мм

4. Минимальная длина контактирующего участка вывода с контактной площадкой - 1 мм.

5. Глубина формовки 2.5 мм

При размещении элементов на печатной плате следует соблюдать следующие правила:

1. каждый вывод элемента следует устанавливать в отдельное монтажное отверстие;

2. элементы, устанавливаемые в монтажные отверстия, предпочтительно располагать с одной стороны печатной платы.

Сборочный чертеж устройства располагается в графической части проекта.

6. Выбор условий охлаждения и расчет теплового режима

В процессе работы электронного устройства температура нагрева его элементов не должна превышать допустимых техническими условиями значений. При конструировании необходимые температурные условия достигаются применением соответствующих условий охлаждения и рациональной компоновкой при конструировании.

Предварительный выбор системы охлаждения производится при помощи графиков, характеризующих область целесообразного применения различных способов охлаждения.

Оценка производится на основании предварительных данных по величине теплового потока, приходящего на единицу площади теплообмена:

,

где Р - суммарная рассеиваемая мощность электронного устройства

Р = I_max U_max = 1 A 20 B = 20 Вт

k_p - коэффициент, учитывающий давление воздуха. k_p =1

S_П - поверхность теплообмена, определяемая геометрическими размерами корпуса электронного устройства.

Корпус проектируемого устройства прямоугольной формы с размерами: 200 ?200?50 мм (0,2?0,2?0,05 м).

Коэффициент заполнения объема к_з = 0,8.

Поверхность теплообмена:

Величина теплового потока на единицу площади:

,

Вторым параметром оценки является величина минимально допустимого перегрева элементов устройства:

,



где Т_min - допустимая температура корпуса наименее теплостойкого элемента Т_min = 70C

Т_С - температура окружающей среды

Т_с = 45С

Т_ПЕР = 70-45 = 25С

Из графиков, расположенных в методических указаниях к курсовому проекту [4] стр 34 рис. 3.8 следует, что наиболее целесообразно применять естественное воздушное охлаждение.

Из графиков, расположенных в методических указаниях к курсовому проекту [4] стр 35 рис 3.9 следует, что корпус устройства с перфорированными отверстиями, расположение печатной платы - горизонтальное.

Суммарная площадь перфорированных отверстий:

S_перф=0,0224 м²

Наличие перфорированных отверстий учитывается коэффициентом, зависящим от относительной площади перфорированных отверстий.

Коэффициент, учитывающий влияние относительной площади перфорированных отверстий на перегрев элементов и участков устройства, определяется по формуле:

Площадь поверхности корпуса устройства:

Удельная мощность рассеивания блока устройства:

Удельная площадь рассеивания нагретой зоны:

Перегрев герметичного корпуса электронного устройства, работающего в нормальных климатических условиях, относительно окружающей среды определяется зависимостью:

Перегрев нагретой зоны определяется аналогичной зависимостью:

Перегрев корпуса с перфорированными отверстиями равен:

Перегрев нагретой зоны с перфорированным корпусом равен:



Перегрев воздуха в устройстве определяется по формуле:

Средняя температура воздуха в устройстве:

Температура корпуса устройства:

Температура нагретой зоны:

Температурный режим отдельных теплонагруженных элементов зависит от удельной рассеиваемой мощности элемента и удельной рассеиваемой мощности нагретой зоны.

КТ315А

Максимальная мощность рассеяния элемента P₀ = 0.15 Вт

Площадь поверхности элемента - S_ЭЛ = 123 10^-6 м²

Удельная рассеиваемая мощность:

,

Перегрев поверхности элемента определяется зависимостью:

Перегрев окружающей элемент среды определяется следующей зависимостью:

Температура поверхности элемента определится по формуле:

Температура среды окружающей элемент:

Так температура поверхности элемента меньше максимальной рабочей температуры (100С), то элемент не перегревается и работает нормально.

АОД130А

Максимальная мощность рассеяния элемента P₀ = 0.15 Вт

Площадь поверхности элемента - S_ЭЛ = 182 10^-6 м²

Удельная рассеиваемая мощность:

,

Перегрев поверхности элемента определяется зависимостью:

Перегрев окружающей элемент среды определяется следующей зависимостью:

Температура поверхности элемента определится по формуле:

Температура среды окружающей элемент:

Так температура поверхности элемента меньше максимальной рабочей температуры (70С), то элемент не перегревается и работает нормально.

КТ3107К1

Максимальная мощность рассеяния элемента P₀ = 0.3 Вт

Площадь поверхности элемента - S_ЭЛ = 84 10^-6 м²

Удельная рассеиваемая мощность:

,

Перегрев поверхности элемента определяется зависимостью:

Перегрев окружающей элемент среды определяется следующей зависимостью:

Температура поверхности элемента определится по формуле:

Температура среды окружающей элемент:

Так температура поверхности элемента меньше максимальной рабочей температуры (125С), то элемент не перегревается и работает нормально.

КТ829А

Максимальная мощность рассеяния элемента P₀ = 0.3 Вт

Площадь поверхности элемента - S_ЭЛ = 340 10^-6 м²

Удельная рассеиваемая мощность:

,

Перегрев поверхности элемента определяется зависимостью:

Перегрев окружающей элемент среды определяется следующей зависимостью:

Температура поверхности элемента определится по формуле:

Температура среды окружающей элемент:

Так температура поверхности элемента меньше максимальной рабочей температуры (85С), то элемент не перегревается и работает нормально.

КД521А

Максимальная мощность рассеяния элемента P₀ = 0.05 Вт

Площадь поверхности элемента - S_ЭЛ = 43 10^-6 м²

Удельная рассеиваемая мощность:

,

Перегрев поверхности элемента определяется зависимостью:

Перегрев окружающей элемент среды определяется следующей зависимостью:

Температура поверхности элемента определится по формуле:

Температура среды окружающей элемент:

Так температура поверхности элемента меньше максимальной рабочей температуры (125С), то элемент не перегревается и работает нормально.

АЛ307ВМ

Максимальная мощность рассеяния элемента P₀ = 0.07 Вт

Площадь поверхности элемента - S_ЭЛ = 140 10^-6 м²

Удельная рассеиваемая мощность:

,

Перегрев поверхности элемента определяется зависимостью:

Перегрев окружающей элемент среды определяется следующей зависимостью:

Температура поверхности элемента определится по формуле:

Температура среды окружающей элемент:

Так температура поверхности элемента меньше максимальной рабочей температуры (70С), то элемент не перегревается и работает нормально.

КЦ402А

Максимальная мощность рассеяния элемента P₀ = 1,5 Вт

Площадь поверхности элемента - S_ЭЛ = 1572 10^-6 м²

Удельная рассеиваемая мощность:

,

Перегрев поверхности элемента определяется зависимостью:

Перегрев окружающей элемент среды определяется следующей зависимостью:

Температура поверхности элемента определится по формуле:

Температура среды окружающей элемент:



Так температура поверхности элемента меньше максимальной рабочей температуры (85С), то элемент не перегревается и работает нормально.

РЭС 43

Максимальная мощность рассеяния элемента P₀ = 0,3 Вт

Площадь поверхности элемента - S_ЭЛ = 1920 10^-6 м²

Удельная рассеиваемая мощность:

,

Перегрев поверхности элемента определяется зависимостью:

Перегрев окружающей элемент среды определяется следующей зависимостью:

Температура поверхности элемента определится по формуле:

Температура среды окружающей элемент:

Так температура поверхности элемента меньше максимальной рабочей температуры (70С), то элемент не перегревается и работает нормально.

ТПП 48

Максимальная мощность рассеяния элемента P₀ = 20 Вт

Площадь поверхности элемента - S_ЭЛ = 15 060 10^-6 м²

Удельная рассеиваемая мощность:

,

Перегрев поверхности элемента определяется зависимостью:

Перегрев окружающей элемент среды определяется следующей зависимостью:

Температура поверхности элемента определится по формуле:

Температура среды окружающей элемент:

Так температура поверхности элемента меньше максимальной рабочей температуры (85С), то элемент не перегревается и работает нормально.

МЛТ 0,25

Максимальная мощность рассеяния элемента P₀ = 0.03 Вт

Площадь поверхности элемента - S_ЭЛ = 80 10^-6 м²

Удельная рассеиваемая мощность:

,

Перегрев поверхности элемента определяется зависимостью:

Перегрев окружающей элемент среды определяется следующей зависимостью:

Температура поверхности элемента определится по формуле:

Температура среды окружающей элемент:

Так температура поверхности элемента меньше максимальной рабочей температуры (155 ?С), то элемент не перегревается и работает нормально.



7. Расчет надежности устройства

Определение надежности устройства осуществляется по методике расчета [2] по внезапным эксплуатационным отказам по известным показателям надежности элементов устройства с учетом следующих допущений: отказы элементов статистически независимы и отказ любого элемента приводит к отказу всего устройства.

Интенсивность отказов устройства определится по формуле

,

где интенсивность отказа i-го элемента;

- поправочный коэффициент, учитывающий влияние температуры окружающей среды и электрическую нагрузку прибора;

поправочный коэффициент, учитывающий условия эксплуатации устройства:

- воздействие механических факторов ();

- воздействие климатических факторов ();

- условия работы при пониженном атмосферном давлении. ().

Выпрямительные диоды

Интенсивность отказов: =0,9 10^-6

Коэффициент нагрузки: k_н = 0,7

Поправочный коэффициент: =1,2

Количество элементов: 1

Светодиоды

Интенсивность отказов: =0,1 10^-6

Коэффициент нагрузки: k_н = 0,7

Поправочный коэффициент: =1,2

Количество элементов: 2

Блоки выпрямительные

Интенсивность отказов: =0,7 10^-6

Коэффициент нагрузки: k_н = 0,7

Поправочный коэффициент: =1,2

Количество элементов: 1

Транзисторы малой мощности, низкочастотные

Интенсивность отказов: =1,2 10^-6

Коэффициент нагрузки: k_н = 0,8

Поправочный коэффициент: =0,76

Количество элементов: 4

Оптопара

Интенсивность отказов: =1 10^-6

Коэффициент нагрузки: k_н = 0,7

Поправочный коэффициент: =1,2

Количество элементов: 1

Постоянные резисторы

Интенсивность отказов: =0,4 10^-6

Коэффициент нагрузки: k_н = 0,5

Поправочный коэффициент: =0,7

Количество элементов: 8

Конденсаторы постоянной емкости, керамические

Интенсивность отказов: =0,7 10^-6

Коэффициент нагрузки: k_н = 0,7

Поправочный коэффициент: =1,4

Количество элементов: 2



Конденсаторы постоянной емкости, оксидно-полупроводниковые

Интенсивность отказов: =0,8 10^-6

Коэффициент нагрузки: k_н = 0,7

Поправочный коэффициент: =1,6

Количество элементов: 2

Трансформатор питания

Интенсивность отказов: =7 10^-6

Коэффициент нагрузки: k_н = 0,7

Поправочный коэффициент: =1,5

Количество элементов: 1

Реле (на один контакт)

Интенсивность отказов: =0,5 10^-6

Количество элементов: 2

Выключатели

Интенсивность отказов: =0,4 10^-6

Количество элементов: 1

Элементы крпежные

Интенсивность отказов: =0,4 10^-6

Количество элементов: 4

Плата печатная

Интенсивность отказов: =0,1 10^-6

Количество элементов: 1

Пайка соединительная

Интенсивность отказов: =0,04 10^-6

Количество элементов: 91

Следовательно интенсивность отказа устройства равна:



Средняя наработка на отказ всего устройства определится по формуле:



Заключение

В данном курсовом проекте произведен проектный расчет параметров и разработка конструкции печатного узла устройства автоматической записи телефонного разговора. Также произведена разработка печатной платы и печатного узла устройства автоматической записи телефонного разговора, произведен тепловой расчет и расчет надежности печатного узла блока.

Основные конструктивные параметры:

размеры печатного узла 200 ? 200 ? 50мм,

средняя наработка на отказ 30 139 часов.

Данное устройство потребляет минимальную энергию в режиме ожидания, осуществлена электрическая развязка телефонной линии от схему управления и сети, а также развязка цепей магнитофона от постоянной составляющей в телефонной линии.

Перечень ссылок

ГОСТ 15150-69. Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнение для различных районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортировки в части воздействия климатических факторов внешней среды. Введ. 01.01.70.

Практическое пособие по учебному конструированию РЭА. / Под ред. К.Б. Круковского-Синевича, Ю.Л. Мазора. - К.: «Вища школа», 1992. - 494с.

ГОСТ 23751-86. Платы печатные. Основные параметры конструкции. - Введ. 01.07.87.

Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Основы конструирования и технологии электронных устройств» / Сост.: Ю.Э. Паэранд - Алчевск: ДГМИ, 2003. 55 - с.

ДСТУ 2779-94. Монтаж электрический радиоэлектронной аппаратуры и приборов. Общие технические требования к формовке выводов и к установке изделий электронной техники на печатные платы. - Введ. 01.01.96.

ГОСТ 10317 - 79. Печатные платы. Основные размеры. - Введ. 01.01.80.

ГОСТ 2.417-91. ЕСКД. Платы печатные. Правила выполнения чертежей. - Введ. 01.01.77.

Размещено на Allbest.ru