62263 (Блок интерфейсных адаптеров), страница 7

где Р - мощность, рассеиваемая в блоке. Для разрабатываемого блока Р =30Вт. Тогда:

Вт/м².

1. Определяется удельная мощность нагретой зоны:

. (7.4)

Вт/м².

1. Находится коэффициент ₁ в зависимости от удельной мощности корпуса блока:

(7.5)

.

1. Находится коэффициент ₂ в зависимости от удельной мощности нагретой зоны:

(7.6)

.

Определяется коэффициент К_Н1 в зависимости от давления среды вне корпуса блока:

, (7.7)

где Н₁ - давление окружающей среды в Па. В нашем случае Н₁=87кПа. Подставив значение Н₁ в (7.7), получим:

.

1. Определяется коэффициент К_Н2 в зависимости от давления среды внутри корпуса блока:

, (7.8)

где Н₂ - давление внутри корпуса в Па.

Для перфорированного корпуса Н₂=Н₁=87кПа. Тогда:

.

1. Рассчитывается суммарная площадь перфорационных отверстий:

, (7.9)

где S_i - площадь i-го перфорационного отверстия. Для разрабатываемой конструкции S_i=0,472см², количество перфорационных отверстий - 320 шт. Подставив данные в (7.9), получим:

м².

10. Рассчитывается коэффициент перфорации:

. (7.10)

.

11. Определяется коэффициент, являющийся функцией коэффициента перфорации:

. (7.11)

.

1. Определяется перегрев нагретой зоны:

. (7.12)

°С.

3. Для значений p = 0,95 и _З = 11,8 °С по графикам [рис.4.22, 15] находим значение допустимого перегрева элементов

Т_эл^(д). υ_эл^(д) =30 °С, Т_эл^(д) = Т_с + υ_эл^(д) = 40+30 = 70 °С

4. Расчету подлежат те элементы РЭС, у которых Т_{эл k}^(д) < 70 °С.

Значения Т_{эл k}^(д) для элементной базы разрабатываемого блока приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1 - Значения допустимых температур элементов

Тип элемента	Значение Тэл(д), °С
Резонатор	130
Конденсаторы:
К10-17А	85
К53-4А	85
Резисторы:
С2-23	75
СП3-19А	75
ИМС:
К1533	85
К1401	70
К590	75
Диоды:
КД522А	125
Д818Д	130
Транзисторы:
КТ660А	85
Дроссели:
ДМ-0,6	80
ДМ-0,1	75
Соединители	75

Из таблицы 7.1 видно, что для всех элементов, кроме ИМС серии К1401, выполняется условие Т_{эл k}^(д) > 70 °С. Для ИМС серии К1401 проведем подробный тепловой расчет.

Для выбора способа охлаждения исходными данными являются следующие данные:

• суммарная мощность Р_р, рассеиваемая в блоке, Вт 30;

• диапазон возможного изменения температуры

окружающей среды: микроклимат +20…+24C (Т_{с мах}, Т_{с мin})

и по ГОСТ 15150-69, C +10…+40;

• пределы изменения давления окружающей среды:

Р_мах, кПа (мм рт. ст.) 106,7 (800);

P_min, кПа (мм рт. ст.) 84,0 (630);

• допустимая температура элементов

(по менее теплостойкому элементу), Т_max, C +70;

• коэффициент заполнения по объему 0,6;

Выбор способа охлаждения часто имеет вероятностный характер, т.е. дает возможность оценить вероятность обеспечения заданного в техническом задании теплового режима РЭС при выбранном способе охлаждения, а также те усилия, которые необходимо затратить при разработке будущей конструкции РЭС с учетом обеспечения теплового режима.

Выбор способа охлаждения можно выполнить по методике [15]. Используя графики, характеризующие области целесообразного применения различных способов охлаждения и расчеты, приведенные ниже, проверим возможность обеспечения нормального теплового режима блока в перфорированном корпусе с естественным воздушным охлаждением.

Условная величина поверхности теплообмена рассчитывается по (7.2). S_п = 0,532м².

Определив площадь нагретой зоны, определим удельную мощность нагретой зоны: плотность теплового потока, проходящего через поверхность теплообмена, рассчитывается по (7.4). q_З = 56,4 Вт/м².

Тогда: lg q_З = lg 56,4 = 1,75.

Максимально допустимый перегрев элементов рассчитывается по (7.13)

, (7.13)

Тогда:

По графикам [рис.2.35, рис.2.38, 15] для значений q_З = 56,4 Вт/м² и определяем, что нормальный тепловой режим блока в перфорированном корпусе с естественным воздушным охлаждением будет обеспечен с вероятностью p = 0,9. Так как полученное значение вероятности p > 0,8, то можно остановиться на выбранном способе охлаждения.

Более подробный расчет теплового режима проводится далее.

7.2 Выбор способов и методов герметизации

Герметизация - обеспечение практической непроницаемости корпуса РЭС для жидкостей и газов с целью защиты ее элементов от влаги, плесневых грибков, пыли, песка, грязи и механических повреждений. Она является наиболее радикальным способом защиты элементов РЭС.

Различают индивидуальную, общую, частичную и полную герметизацию [17].

Индивидуальная допускает замену компонентов РЭС при выходе из строя и ремонт изделия. При общей герметизации (она проще и дешевле индивидуальной) замена компонентов и ремонт возможны только при демонтаже корпуса, что может вызвать затруднение.

Для частичной герметизации применяют пропитку, обволакивание и заливку как компонентов, так и РЭС лаками, пластмассовыми или компаундами на органической основе. Они, как правило, не обеспечивают герметичность в течение длительного времени.

Практически полная защита РЭС от проникновения воды, водяных паров и газов достигается при использовании металлов, стекла и керамики с достаточной степенью непроницаемости. Наиболее распространенные способы такой герметизации - применение металлических корпусов с воздушным заполнением.

Важным фактором повышения эффективности герметизации является лакокрасочные, гальванические и химические покрытия пропитывающих, обволакивающих и заливочных материалов, металлического и металло-полимерного гермокорпусов.

Разъемная герметизация применяется для защиты блоков РЭС, требующих замены компонентов при ремонте, регулировке и настройке.

Общие требования к покрытиям металлическим и неметаллическим неорганическим установлены ГОСТ 9.301-86 (СТ СЭВ 5293-85, СТ СЭВ 5294-85, СТ СЭВ 5295-85).

Требования к поверхности основного металла: под защитные покрытия R_Z40, не грубее; под защитно-декоративные R_a2,5, не грубее; под твердые и электроизоляционные R_a1,25, не грубее.

Данные о покрытиях деталей и сборочных единиц разрабатываемой конструкции блока интерфейсных адаптеров приведены в таблице 7.2

Таблица 7.2 - Данные о покрытиях деталей и сборочных единиц конструкции блока интерфейсных адаптеров.

Детали, сборочные единицы	Материал детали, сборочной единицы		Покрытия
		Металлическое	Химическое	Лакокрасочное
Плата печатная	СФ 2-35Г-2,0	-	-	УР-231
Панель	АМг 6	-	Ан.Окс.нхр.	ХВ110 (серая)
Панель	АМг 6	-	Ан.Окс.нхр.	ХВ110 (серая)
Планка	АМг 6	-	Ан.Окс.тв.нхр.	ХВ110 (серая)
Крышка	АМг 6	-	Ан.Окс.нхр.	ХВ110 (серая)
Линейка	Д16	Ц3.хр.	-	-
Полоска	Д16	-	Ан.Окс.нхр.	ХВ110 (серая)
Вставка	Д16	Ц3.хр.	-	-
Направляющая	АБС-10027	-	-	ХВ110 (серая)
Панель боковая	АМг 6	-	Ан.Окс.нхр.	ХВ110 (серая)
Ручка	АМг 6	-	Ан.Окс.тв.нхр.	ХВ110 (серая)
Фальшпанель	АБС-10027	-	-	ХВ110 (серая)
Поперечина задняя	Д16	Ц3.хр.	-	-
Поперечина передняя	Д16	Ц3.хр.	-	-

Ан.Окс.нхр. - покрытие окисное, полученное способом анодного окисления (Ан.Окс.), толщина не нормируется, наполнение в растворе хроматов (нхр.). Используется по алюминию как защитное.