WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Мікропроцесорний блок захисту електродвигуна - Курсова робота

Мікропроцесорний блок захисту електродвигуна - Курсова робота

СП – погонна ємкість пФ/см, визначається по формулі:

, (2.19)

де КП – коефіцієнт пропорційності (КП = 0,15);

– діелектрична проникність середовища.

Для провідників, розташованих на поверхні плати:

,(2.20)

де Е0 – діелектрична проникність повітря або лаку, якщо плати покриті лаком (Е0 = 1);

Е – діелектрична проникність матеріалу плати (Е = 6).

За формулою (2.20) отримуємо:

Визначимо погонну ємність СП:

Отримане значення Сп, підставляємо у формулу і обчислюємо допустиму довжину паралельно розташованих сусідніх провідників при дії тільки ємкісного паразитного зв'язку:

.

Допустима довжина паралельно розташованих сусідніх провідників при дії тільки індуктивного паразитного зв'язку для плати без екрануючої площини визначають по рівнянню:

, (2.20)

де UПУ – значення перешкодостійкості мікросхем приведене в ТУ, довідниках (UПУ =0,4 У);

UО - напруга логічного 0, приведеного в ТУ, В (UО = 0,3 В);

- перепад струму в ланцюзі живлення при перемиканні ІС (= 0,01 А);

tЗСР - середній час затримки (tЗСР = 14 нс );

КЗ - коефіцієнт запасу (КЗ =0,8 ).

Для вирішення можна використовувати чисельні ітераційні методи, наприклад метод Н'ютона. Після трьох кроків рішення отримуємо, що .

За раніше наведеною формулою визначимо допустиму довжину трьох паралельно розташованих сигнальних провідників:

.

Допустиму довжину шини землі визначимо по формулі:

, (2.21)

де n – число ІС на платі, підключених шині землі (n=2);

- струм перемикання ІС, А;

Lп – погонна індуктивність шини землі (Lп = 13 нГн/см);

TФ – середня тривалість фронту сигналу, яка визначається за формулою

, (2.22)

тут t1, t2 – тривалість фронту сигналу (t1 = t2 = 20 нс)

Підставивши початкові дані у формулу (2.22) отримаємо:

Проаналізував розраховані дані по змінному струму, можна зробити висновок:

  • допустима довжина трьох паралельно розташованих сигнальних провідників не повинна перевищувати 30 см;

  • допустима довжина шини землі не повинна перевищувати 26,9 см.

2.5 Трасування друкованого монтажу

Найбільш трудомісткими завданнями при конструюванні ДП є розміщення навісних елементів і трасування друкованого монтажу. При розміщенні ЕРЕ критеріями оптимізації можуть бути мінімум сумарної довжини зв'язків, рівномірне заповнення монтажного простору і так далі. Основним критерієм компоновки ЕРЕ буде мінімальна сумарна довжина всіх ліній зв'язку, тому, при розміщенні чергового елементу, в першу чергу враховуватимемо кількість зв'язків цього елементу з вже розміщеними.

Трасування полягає у визначенні конкретної геометрії друкованого монтажу, що реалізовує з'єднання між елементами схеми. При трасуванні необхідно виконувати основні вимоги ГОСТ 10317–79, ГОСТ 2.417–78, ОСТ 4.010.019–81. На площину ДП, паралельно її сторонам, наносимо лінії координатної сітки. За базу координат приймаємо нижній лівий кут ДП. Основний крок координатної сітки – 1,25 мм.

Центри отворів слід розташовувати у вузлах координатної сітки. Провідники розташовуємо рівномірно на площі ДП паралельно лініям координатної сітки або під кутом, кратним 15°, паралельно напряму руху хвилі припою або під кутом, не більш 30° з боку паяння, якщо провідний малюнок не покривають захисною маскою.

Найбільш поширеним способам розводки є координатний спосіб розводки.

Координатний спосіб розводки передбачає ортогональні напрями провідників на різних сторонах плати. Для виконання діагональних з'єднань і запобігання небажаному перетину провідника з раніше проведеними провідниками і контактними майданчиками в конструкцію плат вводяться перехідні отвори. Перехідний отвір переводить провідник на протилежну сторону плати, на якій траса продовжується. Подолання перешкоди на протилежній стороні можливе введення другого перехідного отвору і переходом знов на першу сторону. Переходи трас з одного боку на іншу дозволяють також здійснювати монтажні отвори під виводи дискретних ЕРЕ і штирьові виводи мікросхем. За відсутності жорстких вимог на розміри друкованої плати і число перехідних отворів координатний спосіб дозволяє реалізувати на двосторонній платі будь-яку складну схему.

Недоліками координатного способу розводки слід зазначити деяке збільшення довжин трас провідників, у гіршому разі на 40 відсотків, і наявність перехідних отворів. Алгоритми трасування засновані на методах динамічного програмування. Монтажний простір друкарської плати розбивається на рівні дискретів, і процес трасування здійснюється шляхом поступового заповнення дискретів трасами.

Відомі алгоритми проведення трас між двома контактами можна умовно розбити на хвилевих і евристичних.

Хвилевий алгоритм, або алгоритм Лі, заснований на поступовому розповсюдженні числової хвилі від джерела до приймача по вільних дискретам монтажного простору. Алгоритм трасування, заснований на ідеях хвилевого алгоритму, характеризуються універсальністю і дозволяють знайти найкоротшу трасу, якщо така траса існує. Ідея алгоритму полягає в тому, що на полі моделюється розповсюдження хвилі від джерела до тих пір, поки фронт хвилі, що розширюється, не досягне приймача або на якомусь кроці фронт не зможе включити жодного нового не зайнятого осередку.

Основний недолік хвилевого алгоритму – необхідність великого об'єму необхідної пам'яті і висока трудомісткість. Скорочення витрат пам'яті і часу ЕОМ досягається шляхом застосування променевих алгоритмів, які полягають в тому, що фронт хвилі розповсюджується по путніх координатах, які привласнюються не всім незайнятим осередкам, сусіднім з джерелом, а лише одній. Тобто промені розповсюджуються по заданих напрямах від джерела і приймача одночасно. Променевий алгоритм менш універсальний, чим хвилевий, але він економічніший.

Якщо хвилевий і променевий алгоритми на першому етапі визначають всі можливі шляхи прокладки траси, а потім будують найбільш прийнятне з'єднання, то евристичні алгоритми прагнуть прокласти трасу відразу по найкоротшому шляху. Якщо у найкоротшого шляху зустрічається перешкода у вигляді зайнятих або заборонених елементів, то в дію вступає правило визначення шляхів обходу. Евристичні алгоритми є найбільш швидкодіючими і порівняно прості в реалізації, проте те, що переважний порядок обходу перешкод заданий заздалегідь, свідчить про можливість отримання неоптимального результату.

Для швидкого знаходження необхідного ЕРЕ на друкарській платі вводиться адресація. Для побудови адреси використовується координатний, позиційний або координатно–позиційний способи адресації. Запис адреси здійснюється буквами російського або латинського алфавіту, цифрами, символами.

Координатний спосіб застосовується тоді, коли розташуванню конструктивних елементів можна поставити у відповідність осередку координатної сітки з постійним або змінним кроком. Спосіб полягає в тому, що у кожному конкретному випадку на складальному кресленні в площині друкарської плати умовно вибирається початок координат і напрям абсциси і ординати. Потім проводиться буквено-цифрова координація осей і кожному конструктивному елементу привласнюється адреса, що складається з позначення абсциси і ординати. В тому випадку, якщо конструктивний елемент займає більш за один осередок координатної сітки, то її конструктивна адреса повинна відповідати координатам лівого верхнього осередку сітки.

Позиційний спосіб рекомендується до застосування в тих випадках, коли розташування конструктивних елементів на платі нерегулярне і використання координатного способу адресації неможливе. Спосіб полягає в тому, що адресою кожного конструктивного елементу є його літерно–позиційне позначення, встановлене на складальному кресленні відповідно до принципової схеми.

Можливий і третій варіант розташування конструктивних елементів, коли групам елементів можна поставити у відповідність координатну сітку, а в межах осередку сітки розташування елементів не регулярне. В даному випадку зручно використовувати координатно–позиционный спосіб, коли регулярно розташовані групи елементів адресують координатним способом, а елементи, розташовані в межах однієї групи нерегулярно, – позиційним способом, відокремлюючи адресу координати осередку від позицій якимось символом.

Відповідно до вищеописаних рекомендацій, найбільш прийнятним способом адресації для ТЕЗ, що розробляється, є позиційний.

На основі представлених способів отримання провідного малюнка для проектованих друкарських плат було виконано трасування друкарського монтажу, яке було зроблене в САПР РСАD. Автоматичне трасування друкованих з'єднань ДП виконується програмою PC-ROUTE, яка забезпечує послідовне автоматичне трасування з'єднань і автоматичне ітераційне трасування розпорюванням, тобто видалення невдало прокладених раніше друкарських провідників. Інтерактивне трасування виконується в графічному редакторові PC-CARDS.

2.6 Перевірочний розрахунок теплового режиму

Компоненти ЕВА функціонують в строго певному температурному діапазоні [ 5 ]. Відхід температури за вказані межі може привести до необоротних структурних змін компонентів. Температура впливає на електронні схеми, змінюючи параметри сигналів. При підвищеній температурі знижуються діелектричні властивості матеріалів, прискорюється корозія конструкційних матеріалів, контактів. При підвищеній температурі тверднуть і розтріскуються гумові деталі, підвищується крихкість матеріалів. Відмінність в коефіцієнтах лінійного розширення матеріалів може привести до руйнування залитих смолами конструкцій і, як наслідок, порушення електричних з'єднань, зміни характеру посадок, ослабленню кріплення і тому подібне.

Loading...

 
 

Цікаве