Наиболее распространены СОТР с естественным (или принудительным) воздушным охлаждением.
Целью расчета теплового режима является определение температуры нагретой зоны и среды вблизи поверхности ЭРЭ, необходимых для оценки надежности. Для предварительной оценки естественного воздушного охлаждения исходными данными являются:
конструкторское исполнение РЭС: стойка с блоками, в которых шасси расположены горизонтально или вертикально; в виде отдельного блока с аналогичным расположением шасси;
габаритные размеры стойки (блока), м;
мощность источников тепла внутри стойки (блока), Вт.
По этим исходным данным определяется удельная мощность, рассеиваемая в блоки. Если мощность, рассеиваемая в блоках, примерно одинакова (различие не более 15%), то удельная мощность (Вт/м2) рассчитывается по формуле:
где - мощность i-го источника тепла (транзистор, БИС, сопро-тивление и т.д.), Вт; - габаритные размеры стойки (блока), м.
Наименование ЭРЭ Кол. в изд. Ток, потр. МС выс. ур. на вых. (I), А U, В Р, Вт Mакс. Раб. Температура, , С
(По ТУ на ЭРЭ)
МС: 133АГ3 133ЛН2 533ИЕ5 533ИР35 533ЛЕ1 533ЛИ3 533ЛЛ1 533ЛН1 1533ИД3
1 1 4 4 8 1 10 1 2
0,02 0,0066 0,015 0,029 0,0032 0,0036 0,0062 0,0024 0,015
5 5 5 5 5 5 5 5 5
0,1 0,033 0,3 0,58 0,128 0,018 0,31 0,012 0,15
125
Резиторы
7
7*0,125=0,875
150
Рез. Сборка
2
2*0,25=0,5
Диод
0,00033
85
Конденсаторы К53-18
5
-
70
Итого
3,006
Предварительная оценка теплового режима РЭС производится по диаграмме, где - допустимый перегрев внутри блока; - допустимая температура зон внутри блоков; - температура окружающей среды.
=С
При заданных и на диаграмме находим соответствующую точку.
При этом возможны следующие случаи:
1. Найденная точка лежит выше линии (шасси вертикальное) или линии (шасси горизонтальное). В этом случае режим не теплонагруженный и возможна герметичная конструкция стойки (блока).
2. Точка на диаграмме попадает в область, лежащую между линиями и или линиями или (шасси вертикальное). В этом случае возможно использование перфорированных кожухов (корпусов) и необходимо провести расчет естественного охлаждения блока с перфорированным кожухом.
3. Точка на диаграмме лежит ниже линии (горизонтальное расположение шасси) или линии (вертикальное расположение шасси). В этом случае требуется применение СОТР с принудительным охлаждением. На этом предварительная оценка тепловой нагрузки завершена.
Диаграмма для оценки теплового режима.
В моём случае точка лежит выше линии (шасси вертикальное). Режим не теплонагруженный и возможна герметичная конструкция стойки (блока).
Цель расчёта - априорное определение времени наработки на отказ.
Общие положения
Если в изделии нет структурной избыточности, интенсивность отказов изделия рассчитывается, как сумма интенсивностей отказов комплектующих изделий:
,
Где - эксплуатационная интенсивность отказов ЭРЭ i-того типа,
- количество ЭРЭ i-того типа в составе устройства.
ОСТ 4ГО.012.242 - 84 "Аппаратура радиоэлектронная. Методы расчёта показателей надёжности".
Интенсивность отказов отдельных ЭРЭ для соответствующих условий эксплуатации определяется по методике справочника "Надёжность электрорадиоизделий" - единый справочник (Российский НИИ "Электростандарт", 1992г., издание 9)
Необходимые допущения:
Каждый ЭРЭ может находиться в одном из двух состояний (работоспособном и неработоспособном - отказ);
Отказы ЭРЭ - события независимые;
В общем случае интенсивность отказов конкретного ЭРЭ определяется как произведение и ряда поправочных коэффициентов.
- справочное значение интенсивности отказов конкретного ЭРЭ.
Поправочные коэффициенты, находящиеся в зависимости от условий эксплуатации ЭРЭ и степени их сложности, определяются по соответствующим таблицам справочников, указанных в разделе "Общие положения" настоящего расчёта.
При расчётах используются следующие коэффициенты:
Кр - коэффициент режима, зависящий от электрической нагрузки и температуры окружающей среды;
Кэ - коэффициент эксплуатации, зависящий от условий эксплуатации;
Кс - коэффициент, зависящий от величины номинальной ёмкости;
Кк. к - коэффициент, зависящий от количества задействованных контактов;
Кк. с - коэффициент, зависящий от количества сочленений-расчленений;
Для удобства чтения данного расчёта и вычислений данные о коэффициентах и интенсивностях отказов сведены в таблицу.
Наименование ЭРЭ Кол. конт. Колв изд.
(с. г. ) КрКэКмКrКcК (к. к) К (к, с)
Резисторы: С2-33Н-0,125-1кОм±10% А-Д-В 5,1кОм 33кОм 51кОм
2 2 2 2
2 2 2 1
0,01 0,01 0,01 0,01
0,7 0,7 0,7 0,7
1,0 1,0 1,0 1,0
1,0 0,7 0,7 0,7
0,0098 0,00686 0,00686 0,00343
Рез. сборка Б19К-3-1-1КОм±5%
16
0,02
0,43
1,0
0,0172
Конденсаторы: К53-18-20В-10мкф±10% -В
0,1
0,5
0,25
Диоды: 2Д522Б
0,055
0,211
0,02321
Вилки: ГРПМ1-90ШУ2-В
90
1
0,012
3,37
21,2
0,32
0,2742
Микросхемы: 133АГ3 133ЛН2 533ИЕ5 533ИР35 533ЛЕ1 533ЛИ3 533ЛЛ1 533ЛН1 1533ИД3
16 14 14 16 14 14 14 14 24
0,017 0,017 0,017 0,017 0,017 0,017 0,017 0,017 0,017
1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
0,017 0,017 0,068 0,068 0,136 0,017 0,170 0,017 0,034
Плата
0,21
2,1
1,07
0,2
0,094
Пайки
626
0,0004
0,2504
Страницы: 1, 2, 3, 4
