Простой импульсный источник питания

Для подсчета площади занимаемой ЭРЭ на плате составляем таблицу 3.3.Таблица 3.3 – Площади, занимаемые ЭРЭТип элементаКоличествошт.Площадь одногоэлемента, мм2Общая площадьпод элементами, мм21234МикросхемаKP142EH19A120x5=100100Резистор постоянный1410x5=50700Конденсаторкерамический710x5=50350Конденсаторэлектролитический315x15=225675Индуктивности220x20=400800Диоды720x10=2001400Оптопары110x10=100100ТранзисторыКП707В1110.3x12.7=131130Трансформаторы140x40=16001600Коннекторы230x30=90018001Итого7655Площадь платы будет равна:По расчетным данным согласно ГОСТ 10317-79 размеры должны быть кратны 5.Принимаем размеры печатной платы:Определяем реальный коэффициент заполнения по формуле (3.5):Где, – выбранные длина и ширина печатной платы.4. Тепловой расчетСхематическое изображение конструкции и тепловая схема, отображающая процесс теплообмена, приведены на рис. 4.1.Рисунок 4.1 – Схематическое изображение конструкции и тепловая схемаДля расчета среднеповерхностной температуры корпуса используем метод последовательных приближений.Расчет удобно выполнить, используя систему автоматизированных вычислений Mathcad.Исходные данные:Где, – степень черноты корпуса.Размеры параллелепипеда, A-длина, B-ширина, C-высота.Мощность, превращаемая в теплоПервая итерация1) задаем перегрев корпуса ΔtK1 относительно окружающей среды, в первом приближении равный 10...20 °С.2) определяем температуру корпуса в первом приближении:3) находим среднюю температуру tm1 между корпусом и средой в первом приближении:4) рассчитываем площадь Sк поверхности корпуса:5) находим определяющий размер L эквивалентного куба6) определяем вид теплового потока от корпуса в среду по условиюЕсли условие выполняется, то существует закон степени 1/4, если нет - то закон степени 1/3. В данном случае выполняется поэтому действует закон 1/4.По номограммам, рис.4.2, рис.4.3 находим.аналогичный коэффициент лучеиспускания (излучения)8) рассчитываем суммарную тепловую проводимость σΣот корпуса в среду9) находим реальный перегрев корпуса Δtkр1 в первом приближении10) проверяем условиеКак видно условие выполняется, поэтомуТемпература корпусаСредняя поверхностная температура корпусаРисунок 4.2 – Определение коэффициента конвекцииРисунок 4.3 – Определение коэффициента лучеиспускания5. Разработка печатной платы в САПР DIPTRACEВ САПР DipTrace проектирование печатной платы выполняется в программе PCBLayout. Рабочее окно программы показано на рисунке 5.1.Рисунок 5.1 – Главное окно программы PCBLayoutВыполним размещение компонентов электрической схемы на рабочем поле, рисунок 5.2.Рисунок 5.2 – Расстановка компонентов электрической схемыВоспользуемся встроенным трассировщиком DipTrace, предварительно настроив параметры трассировки, рисунок 5.3.Рисунок 5.3 – Окно настройки параметров трассировкиРазведенная печатная плата показана на рисунке 5.4.Рисунок 5.4 – Печатная плата устройстваПолучение 3D модели устройстваДля получения 3D модели устройства на главной панели включим 3DViewer, модель приведена на рисунке 5.5.Рисунок 5.5 – 3D модель устройства, вид сверхуРисунок 5.6 – 3D модель устройства, вид снизуРисунок 5.7 – 3D модель устройстваНа рисунке 5.8 приведена 3D модель устройства в программе Компас.Рисунок 5.8 – 3D модель устройства в программе КомпасСПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВСивоконь В.П. Техническая эксплуатация радиоэлектронного оборудования: методические указания к выполнению практических работ для курсантов и студентов специальности 25.05.03 «Техническая эксплуатация транспортного радиооборудования» очной и заочной форм обучения– Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2017. –30с.Пирогова Е.В. Проектирование и технология печатных плат: учебное пособие – М.: Форум-Инфа, 2005, - 400 с.