Блок интерфейсных адаптеров (стр. 10 из 23)
окружающей среды: микроклимат +20…+24°C (Тс мах, Тс мin)
и по ГОСТ 15150-69, °C +10…+40;
- пределы изменения давления окружающей среды:
Рмах, кПа (мм рт. ст.) 106,7 (800);
Pmin, кПа (мм рт. ст.) 84,0 (630);
- допустимая температура элементов
(по менее теплостойкому элементу), Тmax, °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). Sп= 0,532м2.
Определив площадь нагретой зоны, определим удельную мощность нагретой зоны: плотность теплового потока, проходящего через поверхность теплообмена, рассчитывается по (7.4). qЗ = 56,4 Вт/м2.
Тогда: lg qЗ =
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 qЗ = 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 RZ40, не грубее; под защитно-декоративные Ra2,5, не грубее; под твердые и электроизоляционные Ra1,25, 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.
Ан.Окс.тв.нхр. - покрытие окисное, полученное способом анодного окисления (Ан.Окс.), толщина не нормируется, твердое (тв.), наполнение в растворе хроматов (нхр.). Используется по алюминию как защитное.
Ц3.хр. - цинковое покрытие, хромированное. Используется как улучшающее свинчиваемость по алюминию и его сплавам.
Эмаль ХВ110 серая ГОСТ 18374-79 - покрытие эмалью ХВ110, цвет серый, эксплуатируется в условиях умеренного климата.
Анодно-окисные покрытия - защитные покрытия пленкой окислов основного металла, полученной в электролите.
Покрытия по алюминию и алюминиевым сплавам имеют пористое строение и сравнительно высокую твердость.
Покрытия, наполненные в растворе бихроматов, обладают повышенной адгезией к лакам, эмалям и применяются в качестве подслоя [18].
Цинковое покрытие защищает металлы от коррозии химически. Оно улучшает свинчиваемость деталей. Покрытие обладает декоративными свойствами, цвет - серый или серебристо-серый [18].
Эмаль ХВ110 предназначена для покрытия металлических поверхностей, работающих в условиях умеренного и холодного климата. Стойкость эмалей к статическому воздействию воды не менее 24 ч.
7.3 Выбор способов и методов экранирования
Экранирование - локализация электромагнитной энергии в определенном пространстве, за счет ограничения распространения ее всеми возможными способами.
Из этого следует, что в понятие экрана входят как детали механической конструкции, так и электротехнические детали фильтрующих цепей и развязывающих ячеек, ибо только их совместное действие дает необходимый результат [17].
При прохождении мощных сигналов по цепям связи последние становятся источниками электромагнитных полей, которые, пересекая другие цепи связи, могут наводить в них дополнительные помехи. Источниками электромагнитных помех могут быть также мощные промышленные установки, транспортные коммуникации, двигатели и т.д. Для того, чтобы локализовать, где это возможно, действие источника или сам приемник помех, используют экраны. По принципу действия различают электростатическое, магнитостатическое и электромагнитное экранирование.
Электростатическое экранирование - вид экранирования, заключающийся в шунтировании большей части (или всей) паразитной емкости емкостью корпуса.
Электромагнитное экранирование. Переменное высокочастотное электромагнитное поле при прохождении через металлический лист либо перпендикулярно, либо под некоторым углом к его плоскости, наводит в этом листе вихревые токи, поле которых ослабляет действие внешнего поля. Металлический лист в данном случае является электромагнитным экраном. Примером электромагнитного экрана служит корпус блока интерфейсных адаптеров.
Внутриблочное экранирование и электромагнитная совместимость элементов и узлов сводятся к решению ряда конструктивных задач, основными из которых являются:
- анализ и учет паразитных емкостных связей, между пленочными элементами и проводниками объединительного и выводного монтажа в ячейках блоков РЭС;
- покаскадное экранирование и последовательное расположение каскадов в блоках приемно-усилительной аппаратуры;
- экранирование ЭРЭ с сильными полями и критичных к внешним электромагнитным наводкам;
- расчет на резонансные частоты корпусов блоков РЭС, реализующих схему СВЧ [19].
Экранированные провода, коаксиальные кабели и многожильные экранированные шланги с экранированными проводами внутри них следует применять в основном для соединения отдельных блоков и узлов друг с другом. Они позволяют защитить многоблочные устройства от наводок, поступающих извне, от взаимных наводок внутри устройства и защитить от наводок приборы, находящиеся в окружающем пространстве. Следует обратить особое внимание на качество присоединения оплеток к корпусам приборов [19].
В разрабатываемой конструкции блока интерфейсных адаптеров источником электромагнитных помех является блок питания. Конструктивно он выполнен в виде отдельного блока в металлическом корпусе, что исключает его влияние на элементы схемы блока. Так как блок выполнен в корпусе из алюминиевого сплава , то таким образом обеспечена защита его от влияния внешних полей.