Уч. Пособие к лаб. раб. по ОКТРЭС 2005_ (560666), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Для межблочного электрического монтажа в БНК авиационныхРЭС применяют соединители типа РПКМ. Глубина зон, занимаемаясоединителями (hз2 , hз4 ),составляет 25..35 мм. Объём V3 определяется типомЭРЭ, устанавливаемых на лицевой панели, и способом электрического монтажаэтих элементов с ФЯ. Обычно глубина этой зоны (hз3 ) составляет 30..70 мм.Анализ вариантов компоновки (см.
рис. 2.1) позволяет сделатьследующие выводы: варианты II и VI применять не целесообразно, так как онине обеспечивают условий для эффективного отвода тепла как при естественном,так и при принудительном воздушном охлаждении блока; наибольший объёмдля размещения ФЯ - в варианте V, однако, за счет крепления разъёма накороткой стенке ФЯ возникают трудности при трассировке ПП иувеличиваются паразитные связи печатного монтажа; для разъёмнойкомпоновки целесообразно использовать варианты I и Ш, а для книжной - IV иV.Конкретная компоновочная схема выбирается в результате анализаабсолютных и относительных конструктивных показателей.Наиболее трудоёмка в процессе проектирования и изготовления РЭСфункциональная ячейка.
Она представляет собой конструктивно законченнуюединицу; для цифровой аппаратуры ФЯ часто является типовым элементомзамены. Отличительная особенность ФЯ с использованием корпусных ИС иМСБ - наличие печатной платы, как правило, двухсторонней или многослойной32(МПП), которая является одновременно несущей конструкцией и элементомкоммутации ИС и МСБ.
Печатные платы изготавливаются на основефольгированного стеклотекстолита (ГОСТ 10316-70); толщина плат 0.8...2 мм.На плате рядами (по горизонтали и вертикали) размещаются корпусные ИС,МСБ и ЭРЭ. Такое размещение облегчает процесс проектирования и упрощаетизготовление ФЯ, позволяет автоматизировать процесс сборки.В зависимости от уровня механических воздействий конструкции ФЯбывают каркасными и бескаркасными. В качестве каркаса используются рамки,решетки, обечайки и др.
ИС могут располагаться с одной стороны ( длякорпусов ИС со штырьковыми выводами) или с двух сторон печатной платыдля ИС с планарными выводами. Навесные ЭРЭ располагаются с однойстороны ПП. Шаг координатной сетки ПП рекомендуется принимать размером2.5 мм или кратным ему.
Выводы ИС и ЭРЭ припаиваются кметаллизированным контактным площадкам ПП (рис. 2.2). На рисункеобозначено: 1 - плата печатная; 2 - микросхема; 3 – крепежная планка; 4- вилкаразъёма ГРПП.Рис. 2.2При конструировании ФЯ на печатной плате в ней предусматриваютсяследующие конструктивно-технологические зоны: зона размещения ИМС,МСБ и компонентов (S); в нижней части - зона электрического соединителя ФЯили зона размещения контактных площадок (Sc); в верхней части зонаразмещения элементов крепления ФЯ и элементов контроля (Sk);конструктивно-технологические зоны, предназначенные для установки ФЯ вблок (Sн).Для расчета геометрических размеров ФЯ приняты следующиеобозначения: Lх, Ly - размеры ПП по осям X и Y; lx,ly - установочные размерыИМС и МСБ по осям X и Y; tx, ty - шаг установки МСБ и ИМС по осям X и Y; X1и X2 - краевые поля (обычно X1=X2); Y1 - краевое поле для электрическогосоединителя (зоны контактных площадок); Y2 - краевое поле для элементовкрепления и контроля; bп - размер ФЯ по оси X с учётом конструкции33направляющих и элементов крепления в блоке; Нпп - толщина ПП; Нсэлектрического соединителя; Нэ- высота МСБ, ИМС и компонентов: Нм - высотамеханических конструкций (рамки , планки и т.п.) или пайки; Нк - высотаэлементов крепления и контроля ФЯ; Ня - шаг установки ФЯ в блоке ; hя высота ФЯ, определяемая высотой наиболее выступающего элементаконструкции (Нс или Нк) (рис.
2.3, а - в плане, б - односторонняя установка ИС иМСБ; в - двухсторонняя установка ИС и МСБ). Количество корпусов ИМС илиМСБ , размещаемых на одной стороне печатной платы ФЯ, равно nx·ny (где nx иny - кол-во корпусов ИМС или МСБ по осям X и Y).Рис.2.3Шаг установки ИС в зависимости от типа корпуса,подложки,количествазадействованныхвыводов, а также размеры краевых полей X1;X2; Y1; Y2 - приведены в приложении.РазмерППнеобходимыйдляразмещения корпусных ИС, рассчитывается поформулам (обычно X1=X2)Lx = nx·tx + 2·X1 + lx - tx ;Ly = ny·ty + 2·Y1 + ly-ty(2.1)от размераВ соответствии с требованиями ОСТ 4ГО.010.009 рекомендуется использоватьследующие типоразмеры ПП (мм): 135 х 110;135 х 240; 140 х 130; 140 х 150; 140 х 240; 150 х200; 170 х 75; 170 х 110; 170 х 130; 170 х 150;170 х 200.Рис2.4Типовая компоновочная схема ФЯ блока разъёмной конструкции по варианту 1приведена на рис.
2.4. Здесь обозначено: 1 - ФЯ; 2 - панель передняя; 3 - панельзадняя; 4 - стенка верхняя; 5 - стенка нижняя; 6 - винт невыпадающий.34Если известны количество ИС и МСБ в ФЯ и количество ИС или ФЯ вблоке, расчет геометрических размеров блока начинают с определениянеобходимой площади ПП ( Lx · Ly ) по выражению ( 1.1 ).По этой площади подбирают допустимые ближайшие размеры ПП изнормализованного ряда, приведённого выше.Для разъёмной компоновки блока по варианту I (см. рис. 2.4)ширина В, высота Н и глубина L внутреннего объёма блока определяются повыражениям:Н = hп; В = bп + hз2; L = lп + hз3 + hз4,где lп=Ня·Nфя - глубина пакета ячейки в блоке; Ня =hя+ ∆ hя- шагустановки ФЯ в блоке; ∆ hя - зазор между ФЯ.Для обеспечения в блоке режима естественной конвекции выбирается∆ hя ≥ 6...8 мм. Ширина bп и высота hп пакета ячеек определяется в зависимостиот расположения электрического соединителя на ПП:при горизонтальном расположенииbп=Lх+2· ∆ L и hя=Ly ;при вертикальном расположенииbп=Ly и hп=Lx + 2· ∆ Lx ;Здесь ∆ L - размер, определяемый конструкцией элементов крепленияФЯ в блоке.
Для типовых конструкций планок ∆ L=3…4 мм hя= Hм + Hпп + Нспри Hc>Hk и одновременным размещением ИС и МСБ.При двустороннемразмещении ИС и МСБ hя = Hк . В работе принято Hм=1.5 мм.Для разъёмной компоновки блока по варианту Ш и книжнойконструкции по варианту IV размеры внутреннего объёма блока В,H,Lопределяются по следующим выражениям:В=bп, H=hп+hз2, L=lп+hз3+hз4.Для книжной компоновки блока по варианту VВ=bп, H=hп,L=lп+hз3+hз2+hз4.Габаритные соотношения сторон, определяемые по геометрическимразмерам внутреннего объёма блока, должны соответствовать требованиямГОСТ17045-71, ГОСТ1713-72, ОСТ4.ГО.410.077 и тактико-техническимтребованиям на аппаратуру.Типы и геометрические размеры блоков самолётных РЭС определены вОСТ4.ГО.410.003 (см.приложение).Отличительной особенностью конструкции РЭС с использованиембескорпусных МСБ является групповая герметизация МСБ в корпусе блока.Для РЭС на бескорпусных МСБ характерна высокая плотность упаковкиэлементов в объёме (эл/см3).Повышение плотности упаковки приводит кувеличению удельной мощности рассеивания (Руд = Р/S вт/см2).Это ухудшат тепловые режимы, резко изменяет параметры и режимработы комплектующих изделий относительно расчетных значений, приводятем самым к увеличению числа постепенных и внезапных отказов, т.е.
к35снижению надёжности устройства. Поэтому для уменьшениятеплонапряжённости в таких конструкциях применяют теплоотводящие шины,выполняемые в виде участков фольги на ПП, тонких металлических пластин накоторых устанавливается МСБ, металлических рамок с планками и т.д.Наличие металлических рамок в конструкции блоков, кроме того увеличиваетсобственную частоту ФЯ, т.е. повышает ее вибропрочность. В блоках набеcкорпусных МСБ широко используется книжная компоновка,представленная на рис. 2.5, где обозначено: 1-корпус; 2-ячейка; 3-бобышка; 4винт стяжной; 5-втулка; 6-матрица-ремень; 7-скоба; 8-печатная вставка; 9разъём; 10-герметик; 11-блок питания.Рис.
2.5ФЯ выполнены на металлических рамках. Набор ФЯ (пакет ячеек)стягивается винтами М3 и крепится к бобышкам к нижней стенке корпусаблока. В лицевую стенку корпуса устанавливают разъёмы, штенгель-трубку,винты крепления. Разъёмы устанавливаются на переходной ПП и заливаютсякомпаундом.Переходная плата приклеивается и опаивается по периметру корпуса.Монтаж между ФЯ и разъёмами ведётся с помощью гибкой матрицы-"ремень",представляющей собой лист вулканизированной бессернистой резины маркиИРП с пробитыми в ней отверстиями диаметром 1.5...2 мм. Отверстия"прошиваются" жгутами из провода ГФ-100М, посредством которыхосуществляется электрическое соединение ФЯ.
Такой вид монтажа привынутых стяжных винтах позволяет разворачивать ФЯ подобно листам книги иобеспечивает лёгкость ремонта и контроля. В поддоне корпуса обычнорасполагаются МСБ вторичных источников электропитания. Корпус можетбыть литым или сварным из алюминиевых сплавов. Толщина стенок корпуса,кроме лицевой, не превышает 3 мм, а для установки на лицевой стенкесоединителей типа РПС и их герметизации она обычно составляет не менее 6мм.Конструктивно ФЯ выполняется в нескольких вариантах, и внешне36могут иметь много общего с ФЯ на корпусных ИС и МСБ. Бескаркасныеконструкции представляют собой печатные платы с размещёнными на них МСБи ЭРЭ.
Они используются в аппаратуре с малыми уровнями выделяемыхмощностей и механических нагрузок. Имеются следующие разновидностикаркасных конструкций ячеек: ФЯ на металлических основаниях ; ФЯ напечатной плате или МПП с обечайками. В каркасных конструкциях различаютодностороннюю, двухстороннюю и сдвоенную компоновочные схемы. Вячейках могут быть предусмотрены специальные зоны для размещениядискретных навесных ЭРЭ. Несущим основанием в каркасной ФЯ являютсяметаллические рамки, представляющие собой профилированные конструкциииз лёгких алюминиевых сплавов Амц, Амг, Д16, В95 (ГОСТ4784-65) илимагниевых сплавов МА-8, МЛ5 (АМТУ371-56).
Они предназначены дляразмещения и крепления комплектующих компонентов, улучшениятеплопередачи и защиты от механических нагрузок.Рамки получают штамповкой, фрезерованием, литьём. Обычно к рамкепайкой или сваркой присоединяются металлические планки толщиной 0.5 мм.МСБ приклеиваются клеем КВК или демпфирующим компаундом КТ-102 кпланкам рамки. С обратной стороны по контуру рёбер жёсткости к планкамклеем ВК-9 приклеена ПП, в нижней части которой находится зонамежъячеечной коммутации для соединения с гибким шлейфом или проволочножгутовым монтажом на гибкой матрице-ремне.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
