1304269840_660_maevec.ru (560516), страница 5
Текст из файла (страница 5)
I.17) находят значениедиаметра d0 , обеспечивающего допустимый перегрев (график построендля Ut = 293 К). Если d0 >dmin в качестветребуемого принимают значение d0.Гибкие печатные кабели (ГПК) изготавливают по технологии печатных платна основе тонкого фольгированного диэлектрика. Расчет параметров печатныхпроводников рассмотрен в разд. 1.5.ГПК (рис. I.18) могут оканчиваться контактными площадками (рис. 1.18,а), металлизированными отверстиями(рис. 1.18,6) или контактными лепестками (рис. 1.18,в).
Шаг расположенияконтактных площадок и лепестков должен быть кратен 1,25 мм. Вариантыкрепления ГПК и электрического соединения к контактным площадкампечатной платы представлены на рис. 1.19,а - крепление переходной колодкой, на рис. 1.19,б - крепление планкой, на рис. 1.19,в - крепление скобой,где I - плата печатная; 2 - колодка: 3 - ГПК; 4 - крепежный штырь; 5 - планка; 6 - скоба; 7 -прокладка.
Длину ГПК рекомендуется выбирать до 350 мм,а ширину -до 150 мм. Плоские кабели (тканые, опрессованные и ГПК) применяют343536в блоках книжной конструкции для рационального использования объема,уменьшения габаритов и массы при осуществлении соединений между Ш,когда длина соединений более 40 мм. Они позволяют осуществлять монтажв трех плоскостях за счет изгиба и скручивания.В блоках разъемной конструкции для обеспечения высокой ремонтопригодности используются электрические соединители, устанавливаемые в Ш, кассетах и блоках. Современные миниатюрные соединителиделятся на две группы: 1) для внутриблочного печатного и объемного монтажа, 2) для межблочного объемного монтажа.При выборе типа электрического соединителя необходимо учитывать следующие основные требования: нормы электрических параметров соединителя и их предельные значения, предельные значения условий эксплуатации, надежность, габариты и масса, совместимость с элементной базой.Для внутриблочных электрических соединений ФЯ и кассет используютразъемы типов ГРПМ1, ГРПМ2, ГРПМ9, ГРПМ5, ГРПМ7, ГРПМ8,ГРПМ10, ГРПП72, СНП34, РППМ17.
В целях обеспечения межвидовойунификации аппаратуры на уровне ФЯ целесообразнее всего применятьэлектрические соединители типов СНП34 и ГРПП62.Для электрических межблочных соединений используют следующие соединители: РПКМ - для самолетной аппаратуры; СНП34 - для стационарных ЭВМ;Р, РП14 -для стационарной аппаратуры.При выборе электрического соединителя следует резервировать не менее10% выходных контактов от общего ихчисла.Для обеспечения электрического соединения между ФЯ и коммутационнойплатой монтажными проводниками используют соединительные платы и гребенки (рис.
1.20). Их рекомендуется располагать по краям печатных платили в зоне печатного монтажа. Лепестки соединительных плат можно использовать для контроля работоспособности изделия.371.5. РАСЧЕТЫ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ В КОНСТРУКЦИЯХ РЭСЭлектромагнитная совместимость (ЭМС) радиоэлектронного средства - этоего способность функционировать совместно с другими техническимисредствами в условиях возможного влияния непреднамеренных помех, несоздавая при этом недопустимых помех другим средствам. Помехи по месту возникновения разделяются на внешние (параметры электромагнитнойобстановки должны оговариваться в техническом задании) и внутренние,возникающие из-за электромагнитного взаимодействия электрических цепей внутри устройства (перекрестные помехи, помехи по цепям питания).Схемотехнические меры по обеспечению ЭМС (применение схем, малочувствительных к отдельным видам помех, например, дифференциальных усилителей; применение различного рода фильтров и т.п.) в данномпособии не рассматриваются.К конструктивным мерам обеспечения ЭМС относятся экранирование иразработка рационального электрического монтажа.Экранирование является средством ослабления электромагнитного поля впределах ограниченного пространства с помощью конструктивного элемента (экрана), выполненного из проводящего и (или) обладающего высокой магнитной проницаемостью материала, чаще всего металла.
Экранывыполняются в виде замкнутого кожуха прямоугольной, цилиндрическойили сферической формы (электромагнитные, магнитостатические и некоторые электростатические экраны), либо в виде металлической пластины,размещаемой между источником и приемником помехи (электростатические экраны). Если известны напряженности магнитного Нп и электрического En поля помехи и допустимые напряженности поля Нд и Eд (по условиям работоспособности узла), то требуемая эффективность экранированияопределяется выражениями(I.I)Э = 20lg(En/Eд) ; Э = 20lg(Hn/Hд) дБ.Последовательность расчетов при анализе ЭМС в курсовом и дипломномпроекте:1) обосновать применение экранирования, сопоставив уровень помех, заданных в ТЗ или создаваемых .элементами конструкции блока (трансформаторами, дросселями, сигнальными цепями), с допустимым из условийработоспособности блока уровнем помех.
Рассчитать требуемую эффективность экранирования по формуле (I.I);382) определить характер помехи (электрическая, магнитная, электромагнитная) и выбрать соответствующий тип экрана. Если расстояние до источникапомехи превышает l ≥ λ/2π, где λ - длина волны помехи, применяют электромагнитные экраны замкнутой формы (см. разд. 1.5.I). В качестве материала экрана используют металлы с высокой проводимостью (латунь, медь,алюминий). Использование для электромагнитных экранов магнитных материалов обычно не целесообразно, так как снижение эффективности экранирования из-за меньшей их проводимости не компенсируется ростом эффективности за счет увеличении магнитной проницаемости. Требуемаяэффективность экрана достигается выбором достаточной толщины стенокэкрана в соответствии с формулой (1.2).
Для экранирования магнитногополя при l < λ/2π, т.е. на низких частотах (поля рассеяния сетевых трансформаторов, дросселей, сильноточных цепей) необходим экраниз материала с высокой магнитной проницаемостью - железа, пермаллоя,ферритов и т.п.
Требуемая эффективность экрана обеспечивается достаточной толщиной стенок экрана (см. разд. 1.5.2). Экранирование электрического поля в ближней зоне (например, внутри высокочастотного модуля)выполняется металлическими экранами незамкнутой (пластина, помещенная между источником и приемником помехи) или замкнутой (кожух) формы. Эффективность экрана в соответствии с (1.6) и (1.7) зависит от размеров, толщины и проводимости материала экрана;3) проверить эффективность выбранной конструкции экрана по формуламразд.
I.5.I и 1.5.2. Если необходимо, скорректировать конструкцию экрана(выбрать другой материал, размеры, толщину);4) для анализа перекрестных помех в линиях связи и цепях питания микросхем выявить участки электрического монтажа на плате, в МСБ, где возникающие помехи и искажения сигналов могут повлиять на работоспособность узла (например, близко расположенные сигнальные проводники ит.д.);5) по формулам табл. 1.9 и формулам (1.8)-(1.9) рассчитать паразитные параметры линий связи и цепей питания. В соответствии с разд.
1.5.3 и 1.5.4сравнить их с рассчитанными допустимыми значениями. В случае несоответствия скорректировать конструкцию монтажных соединений (увеличитьширину проводников для уменьшения сопротивления и индуктивности,увеличить зазоры и уменьшить длину рядом расположенных участков дляснижения взаимных емкости и индуктивности, установить навесные шиныпитания и т.д.).39I.5.I. Электромагнитное экранированиеЭффективность сплошного электромагнитного экрана в дальней зоне определяется по формуле [7]:Э = 20lg|ch(kd)|+20lg|1+0,5(ZB/ZЭ + ZЭ/ZB)th(kd)| дБ, (1.2)где d - толщина стенки экрана, м; ZВ - характеристическое сопротивлениеокружающего пространства (для воздуха ZВ = 377 Ом); k -коэффициентk = (1 + j )wµ µ 0σ2распространения волны в металле;w - частота, рад/с; µµ0и σ - магнитные проницаемость и проводимость материала экрана соответ-Z Э = (1 + j )wµµ02σственно;-характеристическое сопротивление материалаэкрана.При расчете экранирования в ближней зоне, когда расстояние до источникапомехи сравнимо с длиной волны помехи, используют формулу (1.2), нозначение ZB зависит от преобладающей составляющей поля помехи и отформы и размеров экрана:при экранировании электрической составляющей поляЭZB =1jw εε 0 rОм(1.3 )при экранировании магнитной составляющей поляHZ B = jw µµ 0 rОм(1.4 )Здесь под величиной r , м понимают диаметр цилиндрического экрана, радиус сферического экрана либо величину, равную а/ 2 для прямоугольного экрана (a - ширина параллелепипеда).1.5.2.
Электростатическое и магнитостатическое экранированиеКогда источник и приемник помех находятся в непосредственной близостидруг от друга, электрическое и магнитное поля действуют независимо. Источником (и приемником) магнитной помехи может являться любой проводник, по которому протекает ток. Источником электрической помехибудет любой проводник, находящийся под переменным потенциалом.Для защиты от магнитных помех применяют экраны из материалов с высокой магнитной проницаемостью, эффективность которых [7] рассчитываютиз выражения2a11+ µ 2 дБЭ Н = 20 lg 1 + p 1(1.5 )2µa240где a1 , a2 - внешний и внутренний размеры экрана цилиндрической, сферической или прямоугольной форм; р зависит от формы экрана: р = 0,25 дляцилиндрического экрана, р = 1 для прямоугольного и р = 0,22 для сферического.Защита от электростатических помех осуществляется с помощью металлической пластины, помещаемой между источником и приемником помех, ееэффективность определяют по формулеЭ Е = 20 lg5 rЭ2a a12aa 1дБ(1.6 )где а - расстояние между источником и приемником помехи, м; а1 расстояние между экраном и приемником помехи, м; гэ - эквивалентныйрадиус экрана, rэ ≈ √SЭ/π ; SЭ - площадь экрана.