Розрахунок теплового режиму

76342
знака
81
таблица
9
изображений

6. Розрахунок теплового режиму

Метою даного розрахунку є перевірка необхідності використання додаткових елементів (радіаторів) для розсіювання тепла, що виділяється елементами схеми.

Розрахунок теплового режиму для контролера АТ89С2051 і АТTINY2313.

Контролери мають наступні параметри (таблиця 6.1):

Таблиця 6.1 Параметри мікроконтролерів

Контролер

Струм споживання Iспож, мА

Напруги U, В

Припустима температура кристала мікросхеми Tдоп. ºС

Тепловий опір пластмасового корпусу Rтепл. пл. ºС / Вт

АТ89С2051 25 6,6 85 110
АТTINY2313 20 5,5 85 110

Отже розсювана потужність:

PрозАТ89С2051= I. U = 6,6.25 = 165 (мВт)

PрозАТTINY2313= I. U = 5,5.20 = 110 (мВт)

Для розрахунку приймемо максимальну температуру з технічного завдання Tокр..= 40 ºС.

Розрахуємо температуру кристала:

Tкр. =Tокр..+ Pрас. × Rтепл. пл

(6.1)

Tкр АТ89С2051.= 40 + 0,165 ×110 = 58,15ºС

Tкр АТTINY2313.= 40 + 0,11 ×110 = 52,1ºС

Оскільки Tкр. < Tдоп., то корпус мікросхеми розсіює задану потужність без перегріву і в додаткових засобах тепловідводу потреби немає.


7. Розрахунок на віброміцність

 

Віброміцність - здатність пристрою протистояти протягом терміну служби прискоренням, що виникають при руйнівній дії вібрації в заданих діапазонах частот.

Вібростійкість - здатність пристрою виконувати свої функції в умовах вібрації в заданих діапазонах частот і прискореннях, що виникають при цьому.

Визначимо віброміцність спроектованої ДП зі склотекстоліту розміром 80×62.5×1,5 мм. Вважаємо, що радіоелементи на ДП розміщені рівномірно.

1.  Визначення маси ДП і маси ЕРЕ:

mпп = abδппρст,

(7.1)

де a, b - геометричні розміри плати (а = 0,08 м, b = 0,0625 м); δпп – товщина ДП (δст = 1,5 мм); ρст – щільність склотекстоліту (ρст = 2050 кг/м3);

mпп = 0.0625.0.08.0.0015.2050 =15,4 10-3 кг = 15,4 г.

Конструктивні елементи представлені в таблиці 7.1.

2. Визначимо коефіцієнт впливу Кв, що враховує співвідношення маси ЕРЕ й маси плати:

(7.2)


3. Визначимо, коефіцієнт α, вважаючи, що ДП шарнірно опирається по контуру:

,

(7.3)

де a, b - геометричні розміри плати, а = 0,08 м, b = 0,0625 м

Таблиця 7.1 Розрахунок загальної маси елементів
Найменування елемента Тип елемента Кількість, шт. Маса, г

1

2

3

4

Діоди 1N4007 7 7*0,24 = 1.68
1N4148 2 2*0,24 = 0,48
Стабілізатор 78L05 1 3
Конденсатори
- електролітичні ECR 2 2*1,2 = 2,4
- керамічні C 0603 10 10*0,3 = 3
Резистори R 0805–0,125Вт 19 19*0,25=4,75
Мікроконтролер АТ89С2051 1 4
ATTINY2313 1 4
Кварцовий резонатор KX-3Н 1 4
HC 49U 1 4
Світлодіоди GNL-014SRD, GNL-3014 2 2*0,15=0,3
Перемикачі SWD 1–4 1 3
Кнопки PS580L/N 1 3
Транзистори 2N3904A 2 2*0,35=0,7
BSS295 2 2*0,35=0,7
Роз’єми PLS-6 1 2
PLS-8 1 3
STB 1–12 1 5
Батарея Крона 1 10
Σ 59,01

4. Визначимо циліндричну жорсткість:

(7.4)

де Е – модуль Юнга, Е = 3.02.1010 Па;

μ - коефіцієнт Пуасона, μ =0.22.

 (Н∙ м)

5. Визначимо частоту власних коливань:

(7.5)

де g – прискорення вільного падіння, g=9.8 м/с2;

- питома вага 2,05.

(Гц)

6. Визначимо амплітуду вібрації на частоті власних коливань:

,

(7.6)

де n - коефіцієнт перевантажень; при n = 8g:

 (мм)


Таблиця 7.1

n 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 0,0081 0,0091 0,01

7. Визначимо коефіцієнт динамічності, що показує в скільки разів амплітуда змушених коливань, відрізняється від амплітуди коливань на власній частоті:

(7.7)

де ε - коефіцієнт загасання, ε = 0.06, f - частота вібрації (f = 50 Гц);

8. Визначимо динамічний прогин:

,

(7.8)

При  й

 (мм)

9. Визначимо еквівалентне  рівномірне розподілене динамічне навантаження:

,

(7.9)

де коефіцієнт С1 розраховується за таким виразом:

10. Максимальний розподілений згинальний момент:

,

(7.10)

де коефіцієнт С2 розраховується за таким виразом:

 (Н)

11. Визначимо припустиму напругу для ДП із склотекстоліту:

,

(7.11)

де sT - границя витривалості матеріалу ДП (для склотекстоліту sT = 105 МПа); [ns] - припустимий запас міцності [ns] = 2.

 МПа

12. Перевіримо виконання умови віброміцності для друкованої плати:

,

(7.12)

 МПа <  (МПа)

Остаточний розрахунок підтвердив, що ДП не потребує додаткових опор, амортизаторів або інших елементів, необхідних для зменшення перевантажень при вібраціях.



Информация о работе «Охоронна сигналізація з GSM-каналом»
Раздел: Коммуникации и связь
Количество знаков с пробелами: 76342
Количество таблиц: 81
Количество изображений: 9

Похожие работы

Скачать
59383
3
0

... слід враховувати при організації обробки даних, побудові комп'ютерних інформаційних систем, виборі варіантів технології розв'язування тих чи інших економічних задач. 2 Інформаційно-правова система Організаційно впорядкована сукупність нормативно-правових документів (масивів док-тів), за допомогою яких суб'єкт управління (орган, посадова особа), застосовуючи інформаційні технології, у т. ч. ...

Скачать
109028
25
1

... розробленого GSM/GPS/GPRS мобільного терміналу охоронної системи для автомобіля та визначимо його основні функціональні характеристики. Призначення Розроблений пристрій – мобільний термінал охоронної системи для автомобіля – відноситься до апаратури спеціального призначення і характеризується рядом підвищених вимог щодо надійності, працездатності та захисту від несанкціонованого доступу. Ці ...

Скачать
123947
7
22

... по захисту інформації (маючих відповідний сертифікат); перевірки відповідності засобів обчислювальної техніки, програмного забезпечення, засобів зв'язку й АС в цілому установленим вимогам по захисту інформації (сертифікація засобів обчислювальної техніки, засобів зв'язку й АС); здійснення контролю по захисту інформації. Стаття 11. Встановлення вимог і правил по захисту інформації Вимоги і ...

Скачать
83179
0
27

... джерелом живлення і об'єднаний з мініатюрним радіопередавачем сигналів тривоги. Приймальна станція контролює до 99 датчиків. Фірма Sensor Electronics (Великобританія)випускає різні | бистророзгортувальні |периметральні| системи з пасивними ІЧ-ДАТЧИКАМИ|. На рис.25 показана одна з таких систем — портативний комплекс AutoGuard. Система містить в своєму складі від 8-ми до 24-х бездротових ІЧ- ...

0 комментариев


Наверх