- •3 Разработка компановки блока и выбор способа монтажа
- •4.1 Выбор элементной базы
- •4.2 Обоснование выбора материалов и покрытий
- •5 Защита блока от воздействия дестабилизирующих факторов
- •6 Конструкторские расчеты
- •6.1 Расчет основных компоновочных характеристик блок
- •Расчет теплового режима блока
- •6.3 Расчет надежности
- •Заключение
- •Литература
4.2 Обоснование выбора материалов и покрытий
В качестве материала для платы выбираем стеклотекстолит фольгированный марки СФ1-50. Стеклотекстолит фольгированный СФ1-50, толщиной 1,5 мм, представляет собой листы, изготовленные на основе стеклотканей, пропитанные связующим веществом на основе эпоксидных смол и облицованные с одной стороны медной электролитической гальваностойкой фольгой толщиной 50 мкм. Стеклотекстолит фольгированный обладает повышенными электрическими и механическими параметрами и повышенной влагостойкостью, может работать на частотах до Гц, что и определяет выбор именно этого материала под плату для стабилизатора повышенного напряжения, исходя из требований по устойчивости к внешним воздействиям, однако он хуже обрабатывается механически. Основные параметры стеклотекстолита:
- диэлектрическая проницаемость ε 5-7;
- удельное электрическое сопротивление ρ, Ом*м ;
- электрическая прочность ,МВ/м 17 - 25 ;
- тангенс угла диэлектрических потерь при f=50Гц tg δ (0,1-5)* ;
- теплостойкость по Мартенсу, ºС 207º - 283º;
- холодостойкость, ºС -60º;
- плотность, кг/ 1600-1900;
(приведенные параметры относятся к направлению, перпендикулярному направлению слоев).
Для улучшения качества пайки и проводимости, а также для защиты от коррозии контактные площадки, печатные проводники и металлизированные отверстия покрываем металлическим покрытием – сплавом Розе (олово-свинец).
Для создания защитного покрытия выбираем покрывной лак КО-830 – кремнийорганический лак, образующий на поверхности платы механически прочную, гладкую, блестящую пленку с целью повышения влагостойкости и увеличения механической и электрической прочности.
В качестве материала для корпуса изделия выбираем фенопласт (синтетический полимер) с органическим наполнителем из пресс-порошка марки Э1-340-02 на основе фенолформальдегидных смол. Электрические параметры фенопласта:
- диэлектрическая проницаемость ε 5-6;
- удельное электрическое сопротивление ρ, Ом*м ;
- тангенс угла диэлектрических потерь при f= Гц, tg δ 0,01;
- электрическая прочность ,МВ/м 1,5 – 10;
Фенопласты обладают удовлетворительными электрическими параметрами, высокой стабильностью свойств, противостоят воздействию кислот, минеральных масел и органических растворителей. Недостатком фенопласта является их низкая стойкость к электрическим разрядам.
5 Защита блока от воздействия дестабилизирующих факторов
На этапе проектирования необходимо решить основные вопросы, связанные с защитой от дестабилизирующих факторов:
- необходимость герметизации корпуса;
- защита РЭА от ионизирующего излучения (если оно существует);
- выбор способа защиты от механических воздействий;
- выбор способа защиты от электромагнитных помех и паразитных наводок;
- выбор способа обеспечения нормального теплового режима.
Для защиты программатора от влаги, пыли, плесневых грибков с учетом анализа эксплуатации решено применить частичную герметизацию, заключающуюся в покрытии печатной платы лаком КО-830 в соответствии с ТУ6-10-863-76.
Применение устройства в условиях воздействия ионизирующего излучения не предусмотрено, поэтому решено изготовить корпус на пластмассовой основе.
В процессе эксплуатации программатора не предусматривается воздействие на него внешних механических нагрузок: вибраций, ударов и линейных ускорений. Расчет собственной частоты конструкции показал, что она является механически прочной и применение демпфирования и амортизаторов будет лишним.
Тепловой режим обеспечивается естественным воздушным охлаждением, преимущество которого в простоте и дешевизне.