Комплек констпукторских расчетов

Специальность: Конструирование и технологии электронных средств

Предмет. Основы конструирования электронных средств

нужно выполнить четыре основных типа расчетов, которые являются стандартом для проектирования электронных устройств. Вот их полный перечень и суть:

1. Расчет электрических режимов и мощностей

Цель: Определить, сколько тепла выделяет каждое компонент устройства, чтобы спроектировать охлаждение и выбрать номиналы элементов.

· Что делается: На основе схемы и результатов моделирования вычисляется мощность, рассеиваемая на каждом резисторе, транзисторе, микросхеме и других элементах.

· Результат: Таблица с мощностями на каждом компоненте и суммарная мощность блока (P_сумм), которая является ключевой для всех последующих расчетов.

2. Расчет параметров печатной платы (ПП)

Цель: Определить геометрические параметры печатной платы, чтобы она была технологичной, надежной и соответствовала выбранному классу точности.

· Что рассчитывается:

· Минимальная ширина проводников по постоянному току: Чтобы проводники не перегревались и не перегорали под нагрузкой.

· Диаметры монтажных отверстий: Под каждый вывод элемента (резистора, микросхемы) с учетом зазора и допусков.

· Диаметры контактных площадок: Чтобы обеспечить надежное крепление элемента к плате после пайки, даже с учетом всех производственных погрешностей.

· Ширина проводников и зазоры: Минимальные расстояния между проводниками, площадками и другими элементами, чтобы исключить короткое замыкание и пробой.

3. Расчет теплового режима

Цель: Убедиться, что компоненты на плате не перегреются выше допустимой температуры в условиях эксплуатации.

· Что делается: Используется инженерная модель, где вся плата с компонентами представляется как "нагретая зона" внутри корпуса.

· Метод: Сложный расчет, учитывающий:

· Конвекцию: Естественный отвод тепла воздухом от корпуса.

· Излучение: Отвод тепла за счет электромагнитного излучения.

· Теплопроводность: Отвод тепла через материалы корпуса и крепления.

· Результат: Определяются две ключевые температуры:

· Температура корпуса блока (t_к).

· Температура нагретой зоны (t_з), т.е. температура самых горячих компонентов.

· Эти температуры сравниваются с максимально допустимыми для компонентов.

4. Расчет размерной цепи

Цель: Учесть производственные допуски на размеры деталей так, чтобы все они гарантированно собрались в единую конструкцию без натягов и чрезмерных зазоров.

· Что делается: Рассматривается цепочка размеров (например, толщина платы, высота компонентов, зазоры до крышки).

· Результат: Определяется допуск на "замыкающее звено" — итоговый размер, который не изготовляется напрямую, а получается автоматически при сборке.

136075