Описание печатного узла

Электронная сирена

Технические характеристики:

Напряжение питания: 6…12 В.

Ток потребления (при 12В): 1 А.

Выходная мощность: 5 Вт.

Частота сигнала: 2 кГц.

Сопротивление нагрузки: 8…25 Ом.

Элементная база:

Таблица 1.

Позиция	Характеристика	Наименование	Кол.
R1, R4	1.5 кОм	Коричневый, зеленый, красный	2
R2, R3	47 кОм	Желтый, фиолет., оранжевый	2
R5	1 кОм	Коричневый, черный, красный	1
R6	120 Ом	Коричневый, красный, коричневый	1
C1	0.01 мкФ	103 – маркировка на конденсаторе	1
C2	0.022 мкФ	223 – маркировка на конденсаторе	1
TR1, TR2	ВС547 или ВС548	Транзисторы	2
TR3	ВС558 или ВС 327	Транзистор	1
TR4	BD135	Транзистор	1
		Штыревые контакты	4
		Радиатор	1
1003	110х100 мм	Печатная плата	1

Конструкторско-технологические требования

Схема предназначена для массового производства, следовательно, нужно как можно больше унифицировать и упростить изделие, а также как можно больше уменьшить стоимость производства.

Условия эксплуатации:

1. Температура внешней среды: T = (10 – 40) C;

2. Влажность воздуха – 100 % при температуре T = +35 C;

3. Атмосферное давление нормальное.

Печатная плата и узел должны соответствовать следующему перечню стандартов:

1. ГОСТ Р 50621-93 (МЭК 326-4-80). Платы печатные одно- и двусторонние с неметаллизированными отверстиями. Общие технические требования.

2. ГОСТ 23751-86. Платы печатные. Параметры конструкции.

3. ГОСТ 10317-79. Платы печатные. Основные размеры.

Рис. 1 Расположение ЭРЭ и креплений на печатном узле

Моделирование в подсистеме асоника-тм Описание модели

Заполним параметры модели печатного узла в подсистеме.

Материал печатной платы – стеклотекстолит фольгированный (односторонний).

толщина печатной платы 2 мм.

толщина фольгированного покрытия 35 мкм.

материал фольгированного покрытия – медь.

Рис. 2. Параметры ПУ

Рис.3. Пространственный вид модели

Моделирование тепловых процессов

Параметры моделирования:

1. естественная конвекция воздуха

2. атмосферное давление 746 мм р.c.

3. Температура соседних элементов 30 ºС.

Для начала проведем расчет при нормальной температуре окружающего воздуха t = 25 ºC.

Рис. 4. Результаты теплового моделирования при температуре окружающей среды 25⁰ C

Рис. 5. Поле температур нагрева ЭРЭ при температуре окружающей среды 25 ⁰C

Затем проведем моделирование при окружающей температуре воздуха t = 50 ºC.

Рис. 6. Результаты теплового моделирования при температуре 50⁰ C

Рис.7. Поле температур нагрева ЭРЭ при температуре окружающей среды 50⁰ C

Моделирование механических процессов

Данный печатный узел в течении эксплуатации не будет подвергаться воздействию сильных механических перегрузок.

Проведем моделирование гармонической вибрации со следующими параметрами:

• частота гармонических вибраций 20 Гц;

• ускорение 5g.

Рис. 8. Параметры гармонической вибрации

Рис. 9. Воздействие

Рис. 10. Результаты моделирования гармонической вибрации

Рис. 11. Поле ускорений гармонической вибрации

Проведем моделирование однократного удара:

• длительность импульса удара 2 мс;

• перегрузка при ударе 7 g.

Рис. 12. Параметры однократного удара

Рис.13. График воздействия однократного удара

Рис.14. Результат моделирования на воздействие одиночного удара

Рис. 15. Поле ускорений однократного удара

Проведем моделирование многократного удара со следующими параметрами:

• длительность импульса 20 мс;

• перегрузка при ударе 10g.

Рис. 16. Параметры многократного удара

Рис.17. График воздействия многократного удара

Рис. 18. Результат моделирования на воздействие многократного удара

Рис. 19. Поле ускорений многократного удара

Проведем моделирование линейного ускорения ПУ со следующими параметрами:

• длительность линейного ускорения 4 мс;

• перегрузка 7g.

Рис. 20. Параметры линейного ускорения ПУ

Рис. 21. График линейного ускорения ПУ

Рис. 22. Результат моделирования линейного ускорения ПУ

Рис. 23. Поле ускорений ПУ при линейном ускорении

Проведем моделирование акустического шума ПУ со следующими параметрами:

• диапазон частот 10 - 20 Гц;

• давление 100 дБ.

Рис. 24. Параметры акустического шума

Рис. 25. График акустического шума

Рис. 26. Результат моделирования акустического шума

Рис. 27. Зависимость амплитуды ускорения от частоты при акустическом шуме в контрольной точке