перейти к полному списку дипломных проектов
Ссылка на скачивания файла в формате .doc находится в конце странички
5.2 Выбор материалов конструкции.
Выбор материалов конструкции проводим согласно требованиям, которые изложены в ТЗ.
Материалы конструкции должны иметь следующие свойства:
иметь малую стоимость;
легко обрабатываться;
иметь малый вес;
владеть достаточной жирностью и легкостью;
сохранять свои физико-химические свойства.
Применение унифицированных материалов конструкции, ограничения номенклатуры деталей, которые применяются, позволяет уменьшить себестоимость разрабатываемого устройства, улучшить производственную и эксплуатационную технологичность.
Сохранение физико-химических свойств материалов в процессе их эксплуатации достигается выбором для них необходимого покрытия. При выборе покрытия для материалов конструкции необходимо руководствоваться рекомендациями и требованиями, которые изложены в ГОСТ9.303 84.
Для разрабатываемого устройства, учитывая особенности конструкции и тип выпуска, целесообразно использовать материалы которые поддаются штамповке.
Холодная штамповка относится к наиболее прогрессивным способам изготовления деталей: из листа, выруб, прокалывание, сгибания и др. Целесообразность ее применения определяется рядом условий в первую очередь серийностью выпуска, конфигурацией деталей, механическими свойствами материала, точностью, которая требуется при изготовлении детали.
Так как для получения необходимой объемной формы детали нужно применять операцию сгибания и выруба, то нужно выбирать материал, который поддается пластической деформации, с малой границей текучести и низкой твердостью.
Учитывая специальные требования к прочности прибора, рекомендуется изготовлять кожух и основу прибора из стали толщиной 1.5-2 мм. Исходя из предъявленных требований к материалу корпуса выбираем сталь.
Для изготовления печатных плат в радиотехнике широко применяют такие материалы как гетинакс и стеклотекстолит. Материал для изготовления печатной платы должен иметь следующие показатели:
большую электрическую прочность;
малые диэлектрические потери;
возможность штамповки;
выдерживать кратковременные влияния температуры до +240 С0 в процессе пайки;
иметь высокую влагостойкость;
иметь небольшую стоимость;
иметь стойкость к влиянию химических веществ, которые применяются при изготовлении печатной платы.
Для изготовления плат общего назначения наиболее широко применяется фольгированный стеклотекстолит. Для изготовления печатных плат для ИБП может быть применен фольгированный стеклотекстолит марки СФ-2-50-2.
В таблице сведенные материалы, которые используются при изготовлении ИБП.
6. Расчет конструкции печатной платы.
Исходные данные расчета:
- печатная плата изготовляется химическим методом;
- размер платы 145Х110;
- четвертый класс точности с шагом координатной сетки 1.25;
- печатная плата односторонняя;
- материал печатной платы – СФ-2-50;
- максимальный постоянный ток, что протекает в проводнике ;
Параметры стеклотекстолита:
толщина фольги ;
толщина материала с фольгой ;
допустимая плотность тока ;
удельное сопротивление ;
максимальная длина проводника
Расчет проводится по методике [1].
Минимальная ширина печатного монтажа по постоянному току:
Минимальная ширина проводника, исходя из допустимого падения напряжения на нем:
Электрорадиоэлементы (ЭРЭ) размещенные на плате имеют три типоразмера диаметров выводов:
;
;
.
Номинальные значения диаметров монтажных отверстий определим по формуле:
,
где - нижнее предельное отклонение от номинального диаметра монтажного отверстия
- разница между минимальным диаметром отверстия и максимальным диаметром вывода .
;
;
.
Рассчитаем диаметр контактной площадки.
Минимальный диаметр контактной площадки вокруг монтажного отверстия определим по формуле:
- минимальный эффективный диаметр площадки;
- толщина фольги ;
,
где - расстояние от края высверленного отверстия до края контактной площадки ;
- допуск на расположение отверстий ;
- допуск на расположение контактных площадок ;
- максимальный диаметр пробуравленного отверстия:
;
где - допуск на отверстие ;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
Определим максимальный диаметр контактных площадок по формуле:
;
;
.
Определим минимальную ширину проводников:
,
где - минимальная эффективная ширина проводника;
для плат 4-го класса точности
Определим максимальную ширину проводников:
;
.
Определим минимальное расстояние между проводником и контактной площадкой:
;
.
;
Определим минимальное расстояние между двумя контактными площадками:
;
.
Определим минимальное расстояние между двумя проводниками:
;
.
7. Расчет надежности.
За основу расчета надежности взят принцип определения показателя надежности системы по характеристикам надежности комплектующих элементов.
При расчете делается два предположения. Первое, это то, что отказы элементов являются статистически независимыми, что дает относительно реально существующую систему оценки и второе, это то, что систему рассматриваем как последовательную, то есть отказ одного элемента схемы ведет к отказу всей системы.
Расчет надежности выполнен по методике, изложенной в [1].
Исходными данными для расчета служат значения интенсивности отказа всех ЭРЭ и элементов конструкции.
Среднее время наработки на отказ определим по формуле:
,
где,
- количество наименований радиоэлементов и элементов конструкции прибора;
- величина интенсивности отказа j-го радиоэлемента, элемента конструкции с учетом заданных для него условий эксплуатации: коэффициент электрической нагрузки, температуры, влажности, технических нагрузок и т. др.
- количество радиоэлементов, элементов конструкции j-го наименования.
- суммарное значение интенсивности отказов.
С учетом поправочных коэффициентов определим среднее время наработки на отказ
Определим вероятность безотказной работы по формуле:
.
Полученное значение наработки на отказ больше времени, которое было задано (27000 часов), что гарантирует надежную работу разрабатываемого устройства.
8. Расчет виброустойчивости платы.
Все радиоэлектронные средства (РЭС) поддаются воздействию внешних механических нагрузок, которые передаются к каждой детали, которая входит в конструкцию. Механическое влияние на разрабатываемое устройство имеет место при его транспортировке в нерабочем состоянии. Поэтому важным является определить или достаточна ли прочность разрабатываемого устройства и может ли конструкция выдержать механические нагрузки при транспортировке.
Так как разрабатываемое устройство относится к наземной РЭС, то при транспортировке, случайных падениях и т. и др. он может поддаваться динамическим воздействиям. Смена общих параметров механических воздействий которым поддается наземная РЭС являются следующие:
вибрации: (10…70)Гц.;
виброперегрузки: ;
удары, тряска:, длительность ;
линейные перегрузки .
Розрахунок на виброустойчиовсть несущей конструкции сводится к определению наибольшего напряжения исходя из вида деформации, которая вызвана действием вибрации в определенном диапазоне частот, и сравнением полученного значение с допустимым.
Расчет частоты колебаний сделаем по методу, изложенному в [2].
Собственная частота колебаний равномерно нагруженной пластины (печатной платы) определяется по формуле:
, где
- поправочный коэффициент для материала;
- поправочный коэффициент для ЭРЭ, равномерно распределенных на печатной плате;
- длинна печатной платы.
, где
- вес элементов равномерно распределенных на печатной плате;
- вес печатной платы.
Определим вес печатной платы:
, где
- плотность стеклотекстолита,
- длинна печатной платы;
- ширина печатной платы;
- высота печатной платы.
Рассчитаем поправочный коэффициент :
, де
- модуль мощности и плотности материала, который применяется;
- модуль упругости и плотности стали.
;
.
Из расчета можно сделать вывод, что плата ИБП не требует использования демпферов и частотной настройки, и она должна выдерживать внешнее механическое воздействие при транспортировке.
скачать бесплатно Блок питания для компьютера, мощностью 350Вт, форм-фактор АТХ
Содержание дипломной работы
Блок питания для компьютера
2. Анализ ТЗ.
3.1 Входные цепи.
3.2 Силовой каскад.
3.3 Выходные цепи.
3.4 Стабилизация выходных напряжений ИБП.
3.5 Схема выработки сигнала PG (Power Good).
5. Обоснование выбора элементной базы и материалов конструкции.
5.1.1 Выбор микросхем.
5.1.1.2 Выбор микросхемы - компаратор напряжений.
5.1.1.3 Выбор микросхем стабилизаторов напряжений.
5.1.1.4 Выбор микросхему усилителя ошибки.
5.1.2 Выбор резисторов.
5.1.3 Выбор конденсаторов.
5. 1.4 Выбор транзисторов.
5.1.5 Выбор диодов.
5.2 Выбор материалов конструкции.
9 Расчет теплового режима ИБП.
10 Охрана труда и окружающей среды.
10.2 Условия труда на рабочем месте.
10.5.1 Расчет естественного освещения.
10.5.2 Расчет искусственного освещения.
10.5.3 Оценка интенсивности инфракрасного излучения (ИИВ).
11.3 Определение коэффициентов весомости параметров.
11.6 Сырье и материалы.
11.8 Основная заработная плата.
11.9 Дополнительная заработная плата.
11.15 Определение цены изделия.
Список литературы.
5.1.3 Выбор конденсаторов.
5. 1.4 Выбор транзисторов.
g=NSK1
