Ом.

В ТУ на ИС указывается максимально возможное отклонение питающего напряжения от номинала не более 10 %.

где  - номинальное напряжение питания равное 5В.

           (13.2)

 В

Условие выполняется, падение напряжения на питающих цепях не превышает допустимого значения, следовательно, данная ширина проводника принимается.

Число слоев платы зависит от сложности электрической схемы, а в частности от числа проводников. Как говорилось выше разводка платы осуществляется машинным способом. Попытки развести плату в один слой не дали положительных результатов, конечно с сохранением необходимой ширины проводников. Часть схемы остается недоразведенной. Двухслойная плата разводится хорошо и соединения получаются более оптимальные, короткие.

После получения разведенной печатной платы с помощью программной утилиты проверяются зазоры между трассами, контактными площадками.

Далее получаем управляющий файл для фотоплоттера с помощью которого в последствии получают фотошаблон причем на две стороны платы.

Также с помощью программной утилиты получаем управляющий файл для сверлильного станка с ЧПУ.

На этом цикл разработки печатной платы закончен.

Толщина печатной платы равна 2 мм в соответствии с выбранным классом точности печатного монтажа и учетом способа изготовления исходя из электрических и механических требований.

В качестве материала для изготовления печатной платы, выбран стеклотекстолит, облицованный с двух сторон медной фольгой. Марка фольгированного диэлектрика толщиной 35 мкм. СФ-2-35 (ГОСТ 10316 - 88).

Установка элементов производится в соответствии с ОСТ 4.ГО.010.030 - 81.

Электромонтаж выполняется в соответствии с электрической принципиальной схемой устройства.

После пайки и регулировки предусмотрено покрытие лаком КО - 961П, время высыхания которого 4 часа при температуре 20°С.

13.2. Технологическая часть

Современные промышленные способы изготовления печатных плат основаны на использовании фольгированных диэлектриков, т.е. на получении токопроводящего рисунка схемы методом травления.

При изготовлении двусторонних печатных плат, главным образом, используется метод фотопечати с последующим травлением, т.е. фотохимический метод. Отверстия же в плате металлизируются электрохимическим методом. Таким образом метод изготовления печатных плат получил название комбинированный.

В свою очередь комбинированный метод имеет две разновидности:

–    позитивный вариант;

–    негативный вариант.

При негативном методе экспонирование рисунка производится с фотонегатива, после экспонирования выполняется травление рисунка, а затем сверление отверстий платы. Металлизация отверстий ведется в специальных контактирующих приспособлениях.

При позитивном методе экспонирование рисунка производится с фотопозитива. После экспонирование ведется сверление и металлизация отверстий. Затем рисунок схемы и металлический слой в отверстиях защищаются слоем гальванического серебра или другого металла, стойкого к травителю меди, после чего производят травление незащищенной меди.

Для изготовления печатной платы БУ привода из стеклотекстолита СФ - 2 - 35 применяем комбинированный позитивный метод.

Метод позволяет изготавливать печатные платы с повышенной плотностью монтажа, высокими электрическими параметрами и высокой прочности сцепления проводников. Он рекомендуется при изготовлении печатных плат для аппаратуры, работающей в жестких условиях эксплуатации. Метод является предпочтительным при новых разработках.

Пайку размещенных в соединительные места элементов производят припоем ПОС - 61 (ГОСТ 21390 - 81) с применением флюса КЭ, при температуре паяльника 240°С. Данный припой является легкоплавким, а флюс для низкотемпературной пайки.

Расчет теплового режима платы

Сразу необходимо заметить, что устройство является микромощным, это видно по потребляемому току  мА, при напряжении питания  В. В силу этого нет смысла говорить о каком либо варианте принудительного охлаждения. Достаточно обеспечить естественное охлаждение платы.

К естественному охлаждению относится охлаждение наружной средой поверхности платы и перенос внутренней средой теплоты от нагретой зоны к корпусу устройства или вентиляция протекающим через полость корпуса окружающим воздухом.

Рассчитаем мощность выделяемую пятивольтовой частью схемы:

               (13.3)

 Вт.

На плате установлен стабилизатор напряжения посредством которого, на основную часть схемы подается напряжение +5В. На вход этого стабилизатора подается напряжение  В. Рассчитаем мощность рассеиваемую на этой микросхеме:

 Вт.

Суммарная мощность рассеиваемая элементами платы:

                       (13.4)

 Вт.

13.3. Расчет показателей надежности БУ следящего привода

Надежность есть свойство аппаратуры сохранять свои выходные характеристики в определенных пределах при заданных условиях эксплуатации.

Характеризовать надежность определенного класса элементов или систем можно:

–    вероятностью их безотказной работы ;

–    средним временем исправной работы Т;

–    отказов L(t);

–    частотой отказов A(t);

–    коэффициентами готовности;

–    ремонтопригодности и т.д.

Данный расчет учитывает влияние на надежность только количество и типы принимаемых элементов и основывается на допущении, что все элементы включены последовательно и подвержены внезапным отказа.

Для определения надежности изделия необходимо знать:

1.   Вид соединения элементов;

2.   Тип элементов, входящих в изделие и количество элементов данного типа;

3.   Величины интенсивности отказов элементов , входящих в изделие.

Все элементы схемы ячейки 3 БУ привода горизонтального канала наведения и стабилизации ОЭС сведены в табл. 13.1.

Среднее время безотказной работы блока можно рассчитать по формуле:

                (13.5)

где L - интенсивность отказов БУ следящего привода.

 ч.

Таблица 13.1.

Тогда вероятность безотказной работы:

                 (13.6)

Данный расчет справедлив для систем, работающих без восстановления. Ячейка 3 БУ следящего привода относится к восстанавливаемым устройствам, по этому необходимо рассчитать наработку на отказ.

Будем считать, что восстановление модуля за допустимое время будет осуществляться с вероятностью восстановления за :

тогда время наработки на отказ T равно:

           (13.7)

 ч.

Для повышения надежности модуль должен подвергаться периодически профилактическим мероприятиям. Зададимся числом профилактик М за отрезок равный наработке на отказ М=8. Тогда период профилактики :

                    (13.8)

 ч.

Переведем период профилактики в календарный период:

                         (13.9)

 лет.

С учетом отклонений условий эксплуатации от нормальных, период профилактики может быть уменьшен в К - раз:

             (13.10)

где:

                (13.11)

где: - поправочный коэффициент отклонения температуры от нормальных условий;

- коэффициент отклонения нагрузки элементов;

- коэффициент отклонения давления;

- коэффициент отклонения влажности;

- коэффициент отклонения других параметров.

Период профилактических мероприятий составит:

 г.

Для проведения профилактических мероприятий выбираем систему профилактики с полным отключением устройства. В случае отказа устройство также отключается и передается для ремонта квалифицированному персоналу.

Необходимые профилактические мероприятия: визуальный осмотр платы на предмет механических повреждений, поиск потемневших элементов, нарушение паек, чистка (протирка ветошью смоченной в изопропиловом спирте) контактов разъемов от окислов, контроль целостности изоляции проводов.

14. Охрана труда и окружающей среды

Постоянное улучшение условий и охраны труда, его научной организации, сокращение и полное вытеснение тяжелого физического труда может быть достигнуто на основе комплексной механизации и автоматизации производственных процессов во всех отраслях народного хозяйства и дальнейшего совершенствования мер и средств защиты окружающей среды.

В настоящем разделе производится анализ вредных и опасных производственных факторов связанных с производством БУ привода ГН, предлагаются мероприятия, необходимые для достижения нормативных значений и для обеспечения безвредных условий работ. Рассчитываются параметры освещения и вентиляции. Производится оценка производства с точки зрения пожарной опасности и вреда, приносимого окружающей среде. Предлагаются мероприятия по их снижению и устранению.

14.1. Охрана труда

14.1.1. Анализ вредных и опасных производственных факторов.

В цехе нанесения фоторезиста на заготовки печатных плат (ПП) находится 8 установок, в процессе работы которых в воздух цеха выделяются этиловый спирт и аммоний двухромовокислый (эти компоненты входят в состав фоторезиста). В силу этих причин воздух рабочей зоны не соответствует ГОСТ 12.1.005-88.

В установках используются двигатели, с помощью которых осуществляется конвейерное продвижение заготовок ПП в ванне с фоторезистом. В силу небольшой мощности и конструкции подвеса двигателей уровень шума от оборудования не превышает максимально допустимого по ГОСТ 12.1.003-83.

При работе с электрооборудованием на человека оказывают влияние, генерируемые электроникой, магнитные поля промышленных частот.

Это излучение отрицательно влияет на развитие клеток, повышают опасность возникновения онкологических заболеваний. В оборудовании с рассматриваемого цеха, электронные управляющие блоки и двигатели находятся в металлических кожухах и относительно удалены от места оператора. Поэтому уровень магнитных полей не представляет опасности для человека.

14.1.2. Требования к производственному помещению.

Цех нанесения фоторезиста на ПП представляет собой помещение размером 40´25 м. и высотой 6 м. В помещении имеются 6 оконных проемов размером 2,5´3,2 м. и две двери размером 2´2,5 м. В цехе размещены 8 установок размером 6´5,55 м., которые обслуживаются 10-ю операторами. Установка представляет собой комплекс состоящий из ванны в которой находится собственно фоторезист. Посредствам конвейера, заготовки ПП погружаются в ванну, после того как заготовка покидает ванну она оказывается покрыта фоторезистом. Все параметры оборудования (скорость конвейера, температура фоторезиста и др.) поддерживаются системой автоматического регулирования. Оператор имеет доступ к этим параметрам, посредствам пульта управления. На рис. 14.1 представлен эскиз цеха.

Площадь одной установки:

Площадь занимаемая оборудованием:

Площадь цеха:

Свободная площадь:

Площадь на одного человека:

Объем занимаемый оборудованием:

Объем цеха:

Объем на одного человека:

Эскиз цеха нанесения фоторезиста на ПП

1                    - Щит для отключения электричества (1400´700´1800);

2                    - Установка нанесения фоторезиста на ПП (6000´5550´1700).

Рисунок 14.1.

Согласно требованиям СН 245-71 производственное помещение соответствует санитарным нормам.

14.1.3. Микроклиматические условия производственного помещения и вентиляция.

Микроклимат производственных помещений определяется следующими параметрами:

–    температура воздуха ,°С;

–    относительная влажность , %;

–    скорость движения воздуха , м/с;

–    температура окружающих поверхностей.

Согласно требованиям ГОСТ 12.1.005-88 в соответствии категорией работ средней тяжести IIа, в данном помещении должны обеспечиваться следующие условия труда (таблица 14.1).

Таблица 14.1.

Оптимальные и допустимые параметры микроклимата

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8