б) эксплуатационные параметры:
· диапазон рабочих температур;
· относительная влажность воздуха;
· давление окружающей среды;
· вибрационные нагрузки;
· другие(специальные показатели).
Дополнительными критериями при выборе ЭРЭ являются:
· унификация ЭРЭ;
· минимальная стоимость;
· масса и габариты ЭРЭ;
· надежность.
Выбор элементной базы по вышеназванным критериям позволяет обеспечить надежную работу изделия. Применение принципов стандартизации и унификации при выборе ЭРЭ, а также при конструировании изделия в целом позволяет получить следующие преимущества:
1) Значительно сократить сроки и стоимость проектирования.
2) Сократить на предприятии-изготовителе номенклатуру применяемых деталей и сборочных единиц, увеличить применяемость и масштаб производства.
3) Исключить разработку специальной оснастки и специального оборудования для каждого нового варианта РЭА, т.е. упростить подготовку производства.
4) Создать специализированные производства и унифицированных сборочных единиц для централизированного обеспечения предприятий
5) Улучшить производительную и эксплуатационную технологичность.
6) Снизить себестоимость выпускаемого изделия.
Выбор элементной базы производиться с учетом вышеперечисленных требований.
Сравнительный анализ по использованию элементной базы в данном корректоре согласно предложенной схеме электрической принципиальной показал соответствие эксплуатационных и технических характеристик ЭРЭ заданным условиям эксплуатации. Этими элементами являются:
§ микросхемы DA1-DA12 К174УД2;
§ транзисторы VT1 типа КТ815Б, VT2 типа КТ361Б, VT3 типа КТ315Б, VT4 типа КТ3814Б;
§ диоды HL1 типа АЛ307Б, VD1,VD2 типа КС156А, VD3 типа КЦ412Б
§ конденсаторы типа КМ-5, К10-7В
Переключатели режимов работы данного прибора выбраны типа П2К, в качестве выключателя служит переключатель типа ПКн41. Данные типы переключателей в наибольшей степени соответствуют требованиям технической эстетики, позволяют разработать планарную малогабаритную конструкцию прибора. В данном приборе в качестве постоянных резисторов используются резисторы типа С2-33Н с допуском ±10%. В качестве переменных резисторов применены резисторы типа СП3-23И под печатный монтаж, в качестве подстроечных - резисторы типаСП3-38б.
Трансформатор питания выбран типономинала ТС-6-1-220-50. Он имеет следующие эксплуатационные характеристики:
· температура окружающей среды -60…+85ºС;
· относительная влажность при 40ºС до 98%;
· атмосферное давление 400…700мм.рт.ст;
· температура перегрева обмоток в нормальных
условиях, не более 55ºС;
Держатель сетевого предохранителя типа ДПБ выбран по ГОСТ 6225-73. В качестве разъемов ,,Вход” и ,,Выход” корректора применены соединители ОНц-КГ-4-5/16-P под печатный монтаж.
В результате сопоставления условий эксплуатации применяемых в нём ЭРЭ произведен выбор элементной базы. Выбранная элементная база является унифицированной.
4. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ КОМПОНОВОЧНОЙ СХЕМЫ, МЕТОДОВ И ПРИНЦИПА КОНСТРУИРОВАНИЯ
Основная компоновочная схема изделия определяет многие важнейшие характеристики РЭС: габариты, вес, объем монтажных соединений, способы защиты от полей, температуры, механических воздействий, ремонтопригодность.
Различают три основные компоновочные схемы РЭС [1]:
централизованная;
децентрализованная;
централизованная с автономными пультами управления.
Каждая из этих схем обладает своими достоинствами и недостатками.
При централизованной компоновке все элементы сложной системы располагаются в одном отсеке на специальных этажерочных конструкциях или шкафах, длина и количество межблочных соединений сведены к минимуму, ремонт и демонтаж наиболее удобны, легче выполнить качественные системы охлаждения и амортизации. Такая компоновочная схема требует более тщательной экранировки, вызывает затрудненность компоновки изделия, часто требующей доработки его, обладает относительно меньшей надежностью систем охлаждения, герметизации, виброзащиты.
Децентрализованная компоновочная схема обеспечивает относительно большую легкость размещения элементов изделия на объекте, не требуется тщательная экранировка отдельных блоков, при соответствующих схемных решениях может быть более надежной, сохраняя частичную работоспособность при выходе из строя отдельных элементов изделия. Недостатком является значительная длина межблочных соединений, затруднен полный демонтаж системы, для каждого отдельного блока необходимо предусматривать автономные системы охлаждения, виброзащиты.
Наиболее распространен способ централизованной компоновки, при котором все элементы сложной РЭС, кроме входных и управляющих устройств, располагают в одном участке или отсеке блока. Однако внутри этого отсека компоновка выполняется в виде совокупности отдельных блоков и приборов.
На основе проведенного анализа существующих конструкций выбирается метод конструирования устройства в целом и его частей.
Рассмотрим кратко методы конструирования РЭС.
Геометрический метод. В основу метода положена структура геометрических и кинематических связей между деталями, представляющая собой систему опорных точек, число и размещение которых зависит от заданных степеней свободы и геометрических свойств твердого тела [7].
Машиностроительный метод. В основу этого метода конструирования положена структура механических связей между элементами, представляющая собой систему опорных поверхностей. Машиностроительный метод используется для конструирования устройств и элементов РЭА, которые несут большие механические нагрузки и в которых неизбежны вследствие этого большие деформации [7].
Топологический метод. В основу метода положена структура физических связей между ЭРЭ. Топологический метод, в принципе, может применяться для выявления структуры любых связей, однако конкретное его содержание проявляется там, где связности элементов может быть сопоставлен граф [7].
Метод проектирования моноконструкций. Основан на минимизации числа связей в конструкции, он применяется для создания функциональных узлов, блоков, РЭА на основе оригинальной несущей конструкции в виде моноузла (моноблока) с оригинальными элементами [7].
Базовый (модульный) метод конструирования. В основу метода положен модульный принцип проектирования. Деление базового метода на разновидности связано с ограничениями, схемной конструкторской унификацией структурных уровней (модулей функциональных узлов, блоков). Базовый метод является основным при проектировании современной РЭА, он имеет много преимуществ по сравнению с методом моноконструкций [7]:
на этапе разработки позволяет одновременно вести работу над многими узлами и блоками, что сокращает сроки проведения разработок; упрощает отладку и сопряжение узлов в лаборатории, так как работа любого функционального узла определяется работой известных модулей, резко упрощается конструирование и макетирование; сокращает объем оригинальной конструкторской документации, дает возможность непрерывно совершенствовать аппаратуру без коренных изменений конструкции; упрощает и ускоряет внесение изменений в схему, конструкцию и конструкторскую документацию;
на этапе производства сокращает сроки освоения серийного производства аппаратуры; упрощает сборку, монтаж, снижает требования к квалификации сборщиков и монтажников; снижает стоимость аппаратуры благодаря широкой механизации и автоматизации производства; повышает степень специализации производства;
при эксплуатации повышает эксплуатационную надежность РЭА, облегчает обслуживание, улучшает ремонтопригодность аппаратуры.
При компоновке должны быть учтены требования оптимальных функциональных связей между модулями, их устойчивость, стабильность, требования прочности и жесткости, помехозащищенности и нормального теплового режима, требования технологичности, эргономики, удобства эксплуатации и ремонта. Размещение комплектующих элементов в модулях всех уровней должно обеспечивать равномерное и максимальное заполнение конструктивного объема с удобным доступом для осмотра, ремонта и замены. Замена детали или сборочной единицы не должна приводить к разборке всей конструкции или ее составных частей. Для устойчивого положения изделия в процессе эксплуатации центр тяжести должен находиться, возможно, ближе к опорной поверхности. При компоновке модулей всех уровней необходимо выделить достаточно пространства для межсоединений.
При проектировании необходимо придерживаться следующих рекомендаций [7]:
минимальный внутренний радиус изгиба проводника должен быть не менее диаметра провода с изоляцией;
провода питания переменного тока следует свивать для уменьшения возможности наводок;
провода, подводящие к сменным элементам должны иметь некоторый запас по длине, допускающий повторную заделку провода;
провода не должны касаться острых металлических кромок;
монтажные провода целесообразно связать в жгут, при этом обеспечивается возможность расчленения монтажных операций на более простые.
Для разъемного варианта конструкции большое распространение получило использование объединительной печатной платы, что позволяет существенно уменьшить габаритные размеры изделия, упростить сборку.
При компоновке РЭС необходимо решать вопросы электромагнитной совместимости элементов, в частности, защиты от электромагнитных, электрических и магнитных помех.
При защите РЭС от воздействий помех, определяют максимальное значение сигналов помехи на выходах схем, усложняют схему введением фильтров на линиях входа-выхода, устраняют помехи по линиям электропитания с помощью радиочастотных фильтров, экранируют входные цепи чувствительных схем, для элементов РЭС разрабатывают кожухи-экраны.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23
