1304269840_660_maevec.ru (560516), страница 3
Текст из файла (страница 3)
1.4.4). Минимальное расстояние от поверхности микрополосковыхузлов до крышки-экрана должно быть не менее, чем 5...6 толщин подложки, обычно это расстояние hэ ≥ 3,5 мм. При меньшем расстоянии экран будет уменьшать добротность микрополосковых узлов, которая и так не превышает 40...50.1.4. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ БЛОКОВ РЭСI.4.I. Выбор компоновочной схемы блокаПод компоновочной схемой блока следует понимать взаимную ориентацию Ш и других конструктивных зон (электрической коммутации,элементов лицевой и задней панели, механических элементов, системы охлаждения и т.п.) в заданном объеме блока с учетом условий эксплуатации(см. приложение 5). Уровень механических воздействий влияет на величину зазора между ФЯ и элементами конструкции корпуса блока (учет деформации при колебаниях).
Элементы электрических соединений19в блоках влияют на компоновочную схему и размеры зон внутриблочной имежблочной электрической коммутации.Применение в качестве электрических соединителей разъемов предопределяет выбор варианта разъемной конструкции блока (рис.1.7); ленточных проводов, кабелей, шлейфов, жгутов - книжной (рис. 1.8) и редко веерной конструкций блока.Разъемная конструкция приводит к увеличению одной из сторонблока (за счет зоны коммутации) на 25...35 мм. В книжной конструкциижгутовые соединения, гибкие кабели и коммутационные платы увеличивают габариты корпуса блока на 15...20 мм в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Кроме того, разъемная конструкция обеспечивает высокую ремонтопригодность на объекте установки (замена неисправной ФЯ), но ухудшает массогабаритные и надежностные характеристики из-за большого числа разъемов и контактов в них. Книжнаяконструкция позволяет предельно уменьшить массу и габариты блока.
Однако ремонт на объекте установки осуществляется за счет замены всегоблока.При охлаждении за счет естественной конвекции зазоры между ФЯсоставляют 6...8 мм. Использование принудительного охлаждения поз20воляет уменьшить зазоры до 2 мм, однако на 10...15% увеличивается объемблока за счет установки вентилятора и воздуховодов.Полезный объем блока (рис. 1.9) можно условно представить в видечетырех объемов: V1, (пакет ФЯ), V2 (электрические соединители и межъячеечный монтаж), V3 (под элементами лицевой панели и соединительныммонтажом установочных элементов), V4 (под элементами задней панели,внешним электрическим соединителем и монтажом).
Объем блокаVбл=V1+V2+V3+V4.Качество конструкции в большой степени будет зависеть от соотношения объемов V1 и V2 . Объем V1, определяется объемом ЗН, их количеством и шагом установки Ш в блоке. Для вариантов, представленныхна рис. 1.9:21Из представленных формул видно, что предпочтительными являютсяварианты У и Л и наименее рациональны варианты I и II, так как в блокахРЭС, как правило L' > Н' , L' > B' и H' ≥ B'. Отсюда получаем следующиезависимости:Варианты II и VI не обеспечивают необходимые условия для эффективного отвода тепла, как при естественном охлаждении блока, так и принудительном воздушном.
Для книжных конструкций при естественнойконвекции предпочтительнее варианты IV и V, обеспечивающие небольшое количество плат. При этом в варианте V за счет установки электрического соединителя на короткой стороне Ш возможны трудности притрассировке печатной платы и увеличение паразитных связей печатногомонтажа.
Вариант 1У может использоваться в случае принудительного охлаждения при установке вентилятора на заднюю или лицевую панель. Вариант У предпочтительнее при набегающем воздушном потоке снизу.Для разъемной конструкции целесообразно использовать при естественной конвекции вариант компоновки III, а при необходимости использования принудительного охлаждения - вариант I.1.4.2. Порядок конструкторского синтеза блокаИсходными данными для решения задачи синтеза конструкции являются ориентировочное значение объема, найденное на предыдущих этапахпроектирования, и результаты разбиения схемы на конструктивнотехнологические единицы. Разбиение представляет собой первый шаг синтеза конструкции.
Порядок последующих действий определяется требованиями ТЗ к конструкции и критериям оптимизации конструкции.Методика оптимального синтеза конструкции РЭС на бескорпусныхМСБ по критериям вибропрочности и тепловых режимов изложена в работе [4] .В настоящем разделе излагается методика оптимального синтеза конструкций РЭС на корпусных ИС с использованием БНК. Критерием оптимальности является комплексная оценка качества нескольких возможных впределах ограничений ТЗ вариантов конструкций.
При изложении методики основное внимание уделяется конструкциям книжного и разъемноготипов. Однако не исключается возможность применения методики к конструкциям РЭС с иными компоновочными схемами.Синтез конструкции блока проводится с целью определения размеров внутреннего объема блока по каждому типоразмеру печатной22платы, позволяющей разместить необходимое количество ИС, входящих вэлектрическую принципиальную схему ФЯ. и выбора соответствующихтипоразмеров блоков из ряда БНК.Методика расчета размеров печатной платы и определения габаритовФЯ изложена в разд.
I.3.I. Характерная конструкция ФЯ РЭС на корпусныхИС и МСБ представлена на рис. 1.10. Приняты следующие обозначения: Lx, Ly - размеры печатной платы по осям x и у; b - размер ФЯ по оси x с учетом конструкции направляющих и элементов крепления в блоке; Uпл толщина печатной платы; Нс - высота электрического соединителя; Н3 высота ИС, МСБ и компонентов; Нм - высота механических конструкций(рамки, планки и т.п.) или пайки; Hк - высота элементов крепления и контроля ФЯ; tя - шаг установки ФЯ в блоке; hя - высота ФЯ, определяемаявысотой наиболее выступающего элемента конструкции ( Нс или Нк).Шаг установки ФЯ tя = hя +Uhя ,где Uhя - зазор между ФЯ.
Глубина пакетаФЯ в блоке a=tяnфя , где nфя - количество ФЯ в блоке. Ширина b и высота hпакета ФЯ; b=L + 2ULX ; h = Ly , гдеULX - размер, определяемый конструкцией элементов крепления ФЯв блоке. Для типовых конструкций планок ULX = 4 мм.Обычно высота ИС, МСБ и компонентов Н3 меньше Нс и Нк .При Нс > Нк и одностороннем размещении ИМС и МСБ высота ФЯ23hя = Нм+U пл + Нс .
При двустороннем размещении ИМС и МСБ hя = HcГеометрические размеры внутреннего объема блока определяются вариантом компоновки блока, типом внутриблочных и межблочных электрических соединителей, типом электрорадиокомпонентов, устанавливаемых на лицевой панели. Введем обозначения: hЗ2 - глубина зонымежъячеечного монтажа, определяемая типом электрического соединителя; hЗ3 - глубина зоны лицевой панели, определяется типом компонентов, устанавливаемых на лицевой панели, и способом электрическогомонтажа компонентов с ФЯ; hЗ4 - глубина зоны задней панели, определяется типами межблочного электрического соединителя и элементов, устанавливаемых на задней панели. Обычно глубина зон hЗ2 и hЗ4 составляет25...35 мм, a hЗ3 - 30...70 мм.Для разъемной конструкции (вариант I) (см. рис.
1.7) размеры внутреннего объема блока: ширина B'=h+hЗ2, высота H'=b, глубина L'=a+ hЗ3+hЗ4 ; (вариант Ш) B'=b,H'=h + hЗ2 ,L'=a + hЗ3 + hЗ4Для книжной компоновки блока (вариант IV) B'=a ,H'=h + hЗ2,L'=b + hЗ3 + hЗ4 ; вариант V B'=a ,H'=b ,L'=h + hЗ3 + hЗ2 + hЗ4На ранних этапах разработки МЭА за минимальные габаритные размеры блока для используемой БНК можно принять B = B'+ 7... 10 мм, H=H' + 7...10 мм, L = L' + 7...10 мм.По значениям B', H' и L' выбираются типоразмеры блока из рядаБНК для разрабатываемого класса аппаратуры (рис. I.I, 1.2).Существенным этапом в синтезе конструкции блока является совмещение вторичного источника питания (ВИП) с конструкцией ФЯ и блока и целом. Конструкции блоков ВИП должны быть совместимы по каждому из трех измерений с конструкциями ФЯ, т.е.
габаритные размерыблоков ВИП должны быть кратны (или равны) габаритным размерам ячееки блоков.Пусть ИС и МСБ собирают в ФЯ с размерами bxhxhя , (рис.I.II,а) ФЯобъединяют в блоки размером bxhxa (рис. 1.11,6), где размер a = hя·n соответствует глубине стойки, в которую устанавливаются блоки; n - числоФЯ. В этом случае функциональные узла ВИП на малогабаритных электрорадиоэлементах (ЭРЭ) могут быть выполнены в виде ячеек, а на крупногабаритных ЭРЭ, требующих объемного конструирования - в габаритахблока bхhxa или его части bхhxm , где m=hяk; k - число ячеек ВИП k < n.Тогда возможна конструкция блока, в составе которого ВИП сочетается с(n-k) ФЯ (рис.1.II,в) или в габаритах кратных габаритам блока по размеруb(bрxhxa). При этом возможны конструктивные решения, в которых р < 1 (р=24= 0,25; 0,5) (рис.
I.II,г); и р > 1 (р = 2, 3, ...) (рис. 1.IIд); с соблюдением условия, что размер bр должен быть менее ширины блока, допустимой поТУ.Если же ФЯ размером ахbхhя объединяют в плоские блоки размером ахbхh(рис. I.I2), то функциональные узлы ВИП на крупногабаритных элементахмогут быть выполнены ввиде блоков с габаритнымиразмерами ахbхh', гдеh'=hяg и g = 2, 3, ... с соблюдением условия, чторазмер hяg меньше шириныблока допустимой по ТУ.Минимальные значения р иg определяют из предположения, что размеры bpminи hяgmin должны бытьбольше минимального изразмеров наиболее крупногабаритного ЭРЭ, размещаемого в ВИП, с учетомнеобходимых конструктивных элементов (радиаторов, креплений и т.д.).251.4.3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
