Разработка микроблока питания

Необходимо обеспечить создание и выпуск новых видов приборов и радиоэлектронной аппаратуры, основанных на широком применении микроэлектроники. В настоящее время этап развития микроэлектроники и аппаратостроения на ее основе можно назвать этапом интегральных схем (ИС). Интегральные схемы, являясь основной элементной базой микроэлектроники, позволяют реализовать подавляющее большинство функций радиоаппаратуры.

Микрокомпоненты, применяемые совместно с ИС, должны быть совместимыми с ними по конструкции, технологии и уровню надежности. В некоторых случаях оправдано применение гибридных интегральных схем (ГИС). Это объясняется следующими обстоятельствами: Технология ГИС проста и требует меньших, чем полупроводниковая технология затрат на оборудование и помещения.

Технологию ГИС можно рассматривать как перспективную по сравнению с существующей технологией многослойного печатного монтажа.

Пассивную часть ГИС изготавливают на отдельной подложке, что позволяет достигать высокого качества пассивных элементов при необходимости создавать прецизионные ГИС. Основной проблемой при создании микроэлектронной аппаратуры (МЭА) является выбор конструкции, а также: - обеспечение теплового режима; - обеспечение надежности; - обеспечение компоновки и соединений; - снижение стоимости МЭА. При проектировании конкретного образца МЭА должны учитываться: - назначение и область применения МЭА; - заданные электрические характеристики; - условия эксплуатации, определяющие степень воздействия внешней среды; - требования к конструкции (надежность, ремонтопригодность, масса, габариты, тепловые режимы); - технико-экономические характеристики (стоимость, технологичность изготовления). Основным средством миниатюризации устройств является их интегральное исполнение. В силовых устройствах интеграция - это в первую очередь объединение бескорпусных силовых полупроводниковых приборов в общем корпусе.

Примером такого силового устройства является разрабатываемый силовой микромодуль вторичного источника питания.

Наряду с ГИС применяются малогабаритные сборки, состоящие из силовых транзисторов и диодов. В основу проектирования силового микромодуля заложены современные тенденции конструирования ВИП на базе микроэлектронной технологии их изготовления. . АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ Анализируя задание на дипломное проектирование, видно, что модуль используется как составная часть изделия.

Наличие при эксплуатации изделия влажности до 93% требует предусмотреть защиту радиоэлементов и печатных плат путем герметизации модуля, а также пропиткой и заливкой. Так в частности трансформатор преобразователя заливается . Герметизация модуля обеспечивается с помощью резиновой прокладки по периметру между крышкой и корпусом.

Наиболее сложным вопросом является обеспечение нормального теплового режима при эксплуатации в диапазоне температур - 40-60 o С. Основное влияние температуры будет сказываться на радиоэлементы и особенно верхний предел температуры +60 o С. С этой целью выбор элементной базы произведен исключительно по техническим условиям и ГОСТам, что исключает ошибки в выборе элементной базы. Все выбранные радиоэлементы обеспечивают предельные температуры эксплуатации. Такой режим достигается благодаря особенности конструкции.

Особенность заключается в том, что большинство теплонагруженных элементов имеют хороший тепловой контакт на корпус модуля. Так, например, трансформатор преобразователя находится в гнезде корпуса.

Корпус выполнен из материала Д16, обладающим хорошей теплопроводностью, а для большего уменьшения теплового сопротивления, там где это необходимо, применяется теплопроводящая паста КНТ-8. Все это позволяет спроектировать модуль в заданных габаритах.

Механические нагрузки на модуль довольно значительные, т.к. он эксплуатируется в изделии устанавливаемом на подвижных объектах Однако, вся конструкция модуля и его элементов отвечают требованиям виброи ударной устойчивости, заданной в ТЗ. Исходя из вышеизложенного, можно утверждать, что модуль обеспечит заданную надежность P(t)=0,9 при t=5000. Проведенный в дальнейшем расчет надежности должен показать правильность выбранной элементной базы и самой конструкции модуля. При меньшем расчетном значении надежности потребуется пересмотр элементной базы вариантов и способов охлаждения и возможно всей конструкции модуля. Так, применение бескорпусных транзисторов 2Т3642Б-2, 2Т376Б1-2, 2Т397А-2 и др., а также пленочных резисторов R1-12, особое значение приобретает полная и тщательная герметизация всего корпуса. НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИНЦИП РАБОТЫ Проблема создания экономичных, надежных, малогабаритных источников электрической энергии для питания современных радоэлектронных устройств становится все более актуальной. Этой проблемой заняты специалисты всех стран мира Большое внимание уделяется и повышению КПД вторичных источников питания, т.к. количество их возрастает вместе с теми устройствами, где они используются.

Одновременно растут требования и к стабильности питающей напряжения РЭА. Поэтому правильный выбор схемы блока питания играет большую роль в получении высокого КПД. С этой целью была выбрана схема микромодуля питания с широко-импульсной модуляцией. Блок питания обеспечивает стабилизацию выходного напряжения с одновременной фильтрацией низкочастотных составляющих входного напряжения.

Входное напряжение может изменяться от 20 до 30 В, а выходное напряжение при всех дестабилизирующих факторах (изменение входного напряжения, температуры окружающей среды, тока нагрузки) изменяется в пределах 25 + 1,25 В. В основу регулирования заложен стабилизированный преобразователь с широтно-импульсной модуляцией.

Микромодуль включает в себя входной фильтр, схему управления, промежуточный каскад, трансформаторный преобразователь, выпрямитель, выходной сглаживающий фильтр.

Входной фильтр состоит из конденсаторов С 18 ...С 24, дросселя Др1 и обеспечивает подавление пульсаций рабочей частоты преобразователя, а также обеспечивает непрохождение ВЧ пульсаций бортсети в выходную цепь.

Микромодуль состоит из двух силовых токовых ключей на транзисторах Т 13 ,Т 14 ,Т 17 ...Т 26 и транзисторов Т 15 ,Т 16 ,Т 27 ...Т 36, трансформатора Тр2. Резисторы R 46 ,R 47 ,R 48 ,R 49 обеспечивают необходимый режим токовых ключей.

Микромодуль осуществляет необходимую трансформацию напряжения и при необходимости может произвести гальваническую развязку выходного напряжения.

Выпрямление переменного прямоугольного напряжения осуществляется диодами VD 12 ...VD 19 , включенных по схеме со средней точкой вторичной обмотки трансформатора. Диоды VD 20 ,VD 21 и конденсатор С 41 позволяют получить требуемую форму выходного выпрямленного напряжения в момент переключения диодов выпрямителя.

Сглаживающий выходной фильтр состоит из двух последовательно включенных Г-образных LC-фильтров.

Первый фильтр состоит из накопительного дросселя Др 3 и конденсаторов С 42 ...С 51 , второй - из дросселя Др 4 и конденсаторов С 52 ...С 57 . Первый фильтр производит преобразование широтно-модулированных импульсов в постоянное напряжение.

Второй фильтр является фильтром подавления радиопомех и обеспечивает получение заданных пульсаций выходного напряжения. Схема управления выполнена по гибридно-пленочной технологии и включает в себя задающий генератор (ЗГ) на инверторах У 1.1 , У 1.2 , У 1.3 и элементах R 9 , R 10 , C 6 ; генератор коротких импульсов на У 2.1 , У 1.4 , У 2.2 ; генератор пилы на элементах VT 6 , R 16 , C 12 ; ШИМ-модулятор на усилителе постоянного тока (УПТ) У 16 ; разделитель каналов на триггере У 3.1 ; два (по числу каналов) выходных каскада на У 2.3 , VT 7 , VT 8 , R 17 , R 18 , R 19 , R 24 , R 22 , C 8 , C 9 - первый канал; У 2.4 , T 9 , T 10 , R 20 , R 25 , R 21 , R 23 , R 27 , C 10 , C 11 - второй канал; узел защиты от короткого замыкания в нагрузке (У 3.2 , У 7.1 , У 7.2 , У 8.1 , У 8.2 , R 28 , R 29 , R 30 , R 32 , R 33 , R 36 , R 37 , VD 8 , VD 9 , C 15 , C 17 ) и вспомогательные цепи питания схемы управления.

Первый линейный стабилизатор параметрического типа осуществляет питание логических элементов У 1 , У 2 , У 3 . Второй линейный стабилизатор параметрического типа обеспечивает питанием +12 В и +6 В УПТ (У 6 ). Дополнительно в схему управления входит узел гашения, обеспечивающий сброс магнитной энергии промежуточного усилительного каскада и тем самым позволяющий получить требуемую форму выходных импульсов этого каскада.

Промежуточный усилительный каскад выходных сигналов по току схемы управления и согласование по уровню. Он включает в себя активные элементы VT 11 , VT 12 , трансформатор Тр1 с вторичной обмоткой. Схема работает следующим образом: при повышении выходного напряжения на вход УПТ через резистивный делитель R 50 , R 34 , R 35 и R 31 поступает повышенное напряжение.

Пилообразное напряжение, наложенное на постоянное напряжение делителя, сравнивается с опорным. На выходе УПТ образуются импульсы, более узкие чем это было было до этого момента. В каждом канале суженные импульсы проходят на выход промежуточного каскада, а с него поступают на вход токовых ключей.

Токовые ключи меньшее время будут находиться в открытом состоянии. На накопительный фильтр поступают более узкие импульсы.

Накопительный фильтр производит сглаживание по среднему значению, поэтому выходное напряжение начинает уменьшаться и стремится к своему нормальному значению. . Обоснование и выбор конструкции микроблока питания РЭА Микроблок является принципиально новым видом конструктивного исполнения микроэлектронной аппаратуры повышенной надежности и высокого уровня интеграции, перспективным направлением в конструировании РЭА различного назначения, являющимся дальнейшим и более гибким развитием методов гибридной микроэлектроники.

Анализ радиоаппаратуры показал, что вторичные источники питания в большинстве случаев создаются на дискретных корпусных элементах, в то время как остальная аппаратурная часть строится на интегральной элементной базе.

Результатом такого подхода явилось то, что объем и масса вторичных источников питания составляет до 40-50% аппаратурной части РЭА. Во многих случаях эти проблемы вызваны несовершенством конструкции вторичных источников питания и устройств, отводящих от них тепло. Эти причины сдерживают внедрение интегральных методов проектирования силовых устройств и дальнейшее уменьшение их масс и габаритов.

Общеизвестно, что объемные конструкции блоков питания обладают значительным температурным сопротивлением от их источника до его стока. Кроме того корпусные активные и пассивные элементы схемы также обладают большим тепловым сопротивлением, что в свою очередь требует дополнительного увеличения объема конструкции и охлаждающей поверхности.

Тепловой поток от источника тепла до его стока определяется из выражения: t 1 - t 2 Q = , S R т где Q - тепловой поток; t 1 - допустимая рабочая температура элементов схемы по ТУ; t 2 - температура окружающей среды; S R т - суммарное тепловое сопротивление от источника тепла до его стока. R т = R iт + R тс + R тт . Тепловое сопротивление конструкции определяется из выражения: l R т = , l S где l - расстояние от источника тепла до его стока; l - теплопроводность; S - окружающая поверхность; Из выражения видно, что конструкция силового модуля должна обладать: кратчайшим расстоянием от источника тепла до его стока (l должно быть минимальным); максимальной площадью окружающей поверхности (S должно быть максимальным); материал теплоотвода должен обладать максимальной теплопроводностью ( l должно быть максимальным). Наиболее полно этим требованиям отвечает конструкция изделия, которая обладает: - максимальной площадью поверхности при одновременном уменьшении ее объема; - применением активных элементов с малым тепловым сопротивлением, т.е. необходимо применить бескорпусные элементы; - применением конструкции малокорпусных или бескорпусных пассивных элементов (трансформаторы, дроссели); - применением алюминия, меди, окиси бериллия, керамики 22ХС и им подобных материалов. Кроме того, такие конструкции обладают минимальной материалоемкостью, максимальной простотой монтажа, улучшенными электрическими параметрами. . КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ МИКРОМОДУЛЯ Конструкторско-технологическая проблема миниатюризации силовых устройств заключается в необходимости создавать и применять специальные бескорпусные полупроводниковые приборы и микросхемы, специальные намоточные детали и особые методы конструирования, обеспечивающие плотную упаковку элементов и низкое внутренне тепловое сопротивление конструкции. На дюралюминиевой подложке МСБ (l 3 =4 мм, 190х130; l = 170 Вт/м град) расположены дроссели диаметром 36 мм, мощностью 2,8 Вт; диоды диаметром 14 мм и мощностью 1,6 Вт каждый; трансформатор диаметром 55 мм, мощностью 1,85 Вт; 10 транзисторов диаметром 10 мм; мощностью по 0,83 Вт каждый, крепятся на медной пластине размером 55х67х2,7 мм.

Применение бескорпусных приборов позволяет уменьшить объем конструкции и довести его до величины полностью определяемой энергетическими соотношениями и условиями охлаждения. В нашем случае мы рассматриваем тепловой расчет микроузла, который позволяет нам определить картину температурного поля ГИС с помощью расчета тепловых режимов и взаимовлияния элементов.

Примем условные обозначения: W i - удельная мощность рассеивания элемента, Вт/см 2 ; W i max - максимальная удельная мощность рассеивания элемента, Вт/см 2 ; DQ - допустимая абсолютная погрешность перегрева, o С; l - теплопроводность подложки, Вт/м - град; l 3 - толщина подложки, нм; R k - контактное тепловое сопротивление, м 2 град/Вт; Z o - эквивалентный радиус тепла, мм; r o - эквивалентный радиус источника тепла, мм; P i - мощность источника тепла, Вт; S i - площадь поверхности источника, мм 2 ; . РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ ИСТОЧНИКА ТЕПЛА Экивалентный радиус подложки Z o = 90 мм; Эквивалентный радиус источника тепла r o =7 мм; Критериальную величину рассчитываем по формуле: |\\ |\ / 1 7 Z o 2 j= ? B i = / ; ? R k 7l7 l з |\\\\ / 1 7 (9 7 10 -2 ) 2 j = / = 3,5; где R k = 10 -3 , ? 4 7 10 -3 7 170 7 10 -3 B i - критерий Био; j - критериальная величина. Для нахождения критерия f необходимо определить отношение r/Z o . Определяем функцию f (r/Z o,j ) по таблице; Y(r/Z o,j )=0,5064 При r=r o определяем тепловой коэффициент F(r o ); отношение r/Z o,j = 0,7/9,0=0,078 1 F(r o )= Y(r/Z o ,r/Z o,j ) 2l 3 7l F(r o ) = 0,37 град/Вт Температура в точке r=r o составляет t(r o ) 7 t c = P 7 F(r o ) t(r o ) = 70,6 град t c принимается равной t o устройства и равно 70 o . Рассчитываем коэффициент F(r/Z o ) для следующих точек: r/Z o =0,2;0,3;0,6;1. Из таблиц находим функцию Y для этих точек: Y(0,2)=0,228 Y(0,6)=0,0376 Y(0,3)=0,136 Y(1)=0,0158 Тепловые коэффициенты равны: F(0,2)=0,17 F(0,3)=0,10 F(0,6)=0,03 F(1,0)=0,012 Перегревы в этих точках составляют: Q (0,2)=0,27 Q (0,6)=0,048 Q (0,3)=0,16 Q (1,0)=0,02 Вокруг каждого источника делаем окантовку - зону влияния элементов. 2.1.2 РАСЧЕТ ВЗАИМОВЛИЯНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ Для каждого i-того источника тепла рассчитывается влияние на близлежащие к центру этого источника точки y-х элементов схемы, которые хотя бы частично заключены в области прямоугольника i-того элемента.

Температура любой точки поверхности основания определяется по формуле: K i 7 W i { Q i = 2 e (q 1 r 1 ) + Sign q 2 7e (q 2 r 1 ) + Sign r 2 7e (q 1 r 2 ) + [ } + Sign q 2 7 Sign r 2 7e (q 2 r 2 ) 2 ] q 1 = d 1 ' + x o r 1 = d 2 ' + y o q 2 = d 2 ' - x o r 2 = d 2 ' - y o q o = min {q 1 r} max {q 1 r} K = , q c D 1 D 2 где d 1 ' = и d 2 '= l 3 l 3 D 1 и D 2 - размеры источника тепла; К к - коэффициент качества конструкции; l 3 К к = . l X o , Y o - безразмерные координаты точки, в которой определяется перегрев в системе координат, центр которой совпадает с центром i-того элемента, а оси /1-6/ сторонам i-того элемента; x o = x o / l 3 e (q 1 r) = e 1 (q o ) - e 2 (q o k) e 1 (q o ) и e 2 (q o k) даны в таблице.

Определим перегрев Q 1-2 в ближайшей тоске влияния дросселя (элемента 2) на транзистор (элемент 1). d 1 ' = 27,5 / 4 х о = 4,75 d 2 ' = 33,5 / 4 у о = 0 q 1 = 11,65 r 1 = 8,4 q 2 = 2,15 r 2 = 8,4 К 1 = 1,4 К 3 = 1,4 К 2 = 4,0 К 4 = 4,0 e (q 1 ;r 1 ) = 1 e (q 2 ;r 2 ) = 0,9726 e (q 1 ;r 2 ) = 1 e (q 2 ;r 2 ) = 0,9726 Q 1-2 = 0,197 Перегрев в ближайшей точке влияния дросселя (элемент 2) на диод (элемент 3) Q 3-2 =0,00003 Для остальных элементов: Диод (элемент 3) Q 1-3 = 6 7 10 -3 на транзистор Стабилитрон (элемент 5) Q 1-5 = 6 7 10 -3 (элемент 1) Транзистор (элемент 1) Q 2-1 = 3 7 10 -4 на дроссель Диод (элемент 3) Q 2-3 = 6,63 7 10 -2 (элемент 2) Трансформатор (элемент 4) Q 2-4 = 4 7 10 -4 Стабилитрон (элемент 5) Q 2-5 = 3 7 10 -6 Транзистор (элемент 1) Q 3-1 = 0 на диод Трансформатор (элемент 4) Q 3-4 = 1,6 7 10 -2 (элемент 3) Дроссель (элемент 2) Q 4-2 = 7 7 10 -6 на трансформаСтабилитрон (элемент 5) Q 4-5 = 1,47 7 10 -3 тор (эл. 4) Транзистор (элемент 1) Q 5-1 = 7,8 7 10 -5 на Дроссель (элемент 2) Q 5-2 = 7 7 10 -4 стабилитрон Диод (элемент 3) Q 5-3 = 4,44 7 10 -2 (элемент 5) Трансформатор (элемент 4) Q 5-4 = 4,44 7 10 -2 . РАСЧЕТ СОБСТВЕННЫХ ПЕРЕГРЕВОВ ЭЛЕМЕНТОВ Определяем безразмерные параметры элементов схемы: min( D 1i, D 2i) max( D 1 i, D 2i) q oi = и K i = l 3 min( D 1i, D 2i) Удельная мощность рассеивания элементов равна W i = P i / S i Перегрев элементов под действием рассеиваемой мощности: Q i = K k 7 W i 7e (q oi ,k) Собственный перегрев состоит из перегрева элемента и перегрева клея Q ni = Q i + Q кл Для транзисторов: q о т =6,875 K т =1,2 Для трансформатора: q о тр =6,875 K тр =1,0 Для диода: q о д =1,75 K д =1,0 Для дросселя: q о др =4,5 K др =1,0 e 1 (q о т )=0,9999 e 1 (q о др )=0,99930 e 2 (q о тр )=0,999952 e 1 (q о д )=0,86863 e 2 (q о т K т ) = 0 e 2 (q о др K др )=0,0008 e 2 (q о тр K т ) = 4,5 e 2 (q о д K д )=0,05077 K k = 0,22 7 10 -4 м 2 град/Вт W т = 0,224 Вт/см 2 W др = 0,28 Вт/см 2 W тр = 0,08 Вт/см 2 W т = 1,02 Вт/см 2 Перегрев элемента под действием рассеиваемой мощности: Q т = 0,5 7 10 -5 Q др = 0,6 7 10 -5 Q тр = 0,176 7 10 -5 Q д = 2,2 7 10 -5 Собственный перегрев элемента: Q н т = 0,20955 Q н тр = 0,60002 Q н д = 2,12602 Q н др = 8,4006 2.1.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛНЫХ ПЕРЕГРЕВОВ ЭЛЕМЕНТОВ Полный перегрев элемента равен сумме собственного перегрева и перегревов, вызванных влиянием остальных элементов схемы.

Температура элементов с учетом влияния других элементов составит: t i = t oc + Q ni t 1 =70,46 o C, t 2 =78,50 o C, t 3 =72,14 o C, t 4 =72,14 o C, t 5 =70,80 o C . ш1 Температура элементов таблица Источник Элемент, на который влияет влияния 1 2 3 4 5 1 0,20 0,3 7 10 -3 - - 0,156 7 10 -3 2 0,197 8,40 0,3 7 10 -4 0,7 7 10 -4 0,14 7 10 -2 3 0,006 0,076 2,126 0,016 0,0888 4 - 0,4 7 10 -3 0,016 2,126 0,8888 5 0,6 10 -3 0,3 7 10 -5 0,1 7 10 -5 0,1 7 10 -5 0,60 Итого 0,457 8,477 2,142 2,142 0,779 ш0 . КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ Материалы, используемые в качестве оснований для печатных плат (ПП), должны обладать совокупностью определенных свойств. К их числу относятся высокие электроизоляционные свойства, достаточная механическая прочность и др. Все эти свойства должны быть стабильными при воздействии агрессивных сред и изменяющихся условий. Кроме того, материал платы должен обладать хорошей сцепляемостью с токопроводящим покрытием, минимальным короблением в процессе производства и эксплуатации. Если платы изготавливаются из листового материала, то последний должен допускать возможность обработки резанием и штамповкой. В качестве материала ПП используем листовой фольгированный материал - стеклотекстолит фольгированный марки СФ 2-50-2,0 ГОСТ 10316-70. Выбор данного материала объясняется назначением и условиями работы микромодуля.

Печатные платы из стеклотекстолита имеют нужную устойчивость к механическим, вибрационным, климатическим воздействиям по сравнению с платами из гетинакса.

Физико-механические и электрические свойства сведены в таблицу Таблица 2 Физико-механические свойства стеклотекстолита Показатели СФ-2 1.Плотность с фольгой, г/см 2 1,9-2,9 2.Предел прочности на растяжение, кг/см 2 2000 3.Удельное поверхностное электрическое сопротивление, 10 10 Ом 4.Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 0,07 10 6 Гц 5.Диэлектрическая проницаемость 6 Размеры плат не рекомендуется брать более 240х360 мм при обычных и 120х180 мм при малогабаритных деталях. Это связано с тем, что при больших габаритных размерах ПП увеличивается длина печатного проводника, чем снижается его прочность, снижается сила сцепления печатного проводника с изоляционным материалом, что требуется затем дополнительное сцепление путем предусмотрения дополнителных контактных площадок и отверстий. Из-за этого увеличиваются паразитные связи, что неблагоприятно сказывается на параметры устройства (помехи, пульсации, паразитные связи, наводки и т.д.). Одновременно снижается механическая жесткость печатной платы. Для устранения этого эффекта рекомендуется и целесообразно более квадратная и прямоугольная форма (рекомендуемое соотношение сторон по ОСТ4 ГО.070.011 - 1:1; 1:2; 2:3; 2:5). Платы всех размеров рекомендуется выполнять с плотностью монтажа, соответствующей классу А. К этому классу относятся платы, у которых ширина проводников и расстояние между ними в узких местах находятся в пределах 0,5-0,6 мм.

Принимается площадь всех элементов 80,6 см 2 , а коэффициенты плотности монтажа равным 0,7, получаем максимальную площадь печатной платы равной 116 см 2 . Исходя из особенностей конструкции блока, а именно: ограничение размеров в целях достижения наименьших габаритов микромодуля, печатная плата модуля имеет размеры и форму, изображенную на рисунке _Форма и размеры платы . Зная габариты платы, можно перейти к компоновке элементов на ПП с учетом необходимых зазоров между элементами и рационального их размещения, для снижения паразитных связей и наводок.

Выбираем шаг координатной сетки 1,25 мм согласно ГОСТ 20317-62 и отраслевого стандарта ОСТ 4.ГО.070.011. Центры монтажных и переходных отверстий расположены в узлах координатной сетки. . РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ МИКРОМОДУЛЯ. Надежность - свойство изделия сохранять свои параметры в заданных пределах и в заданных условиях эксплуатации в течение определенного промежутка времени. Общую надежность можно принимать как совокупность трех свойств: безотказность, восстанавливаемость, долговечность.

Безотказность - свойство системы непрерывно сохранять работоспособность в течение заданного времени в определенных условиях эксплуатации. Она характеризуется закономерностями возникновения отказов.

Восстанавливаемость - это приспособленность системы к обнаружению и устранению отказов с учетом качества технического обслуживания. Она характеризуется закономерностями устранения отказов.

Долговечность - свойство системы длительно сохранять работоспособность в определенных условиях.

Количественно характеризуется продолжительностью периода практического использования системы от начала эксплуатации до момента технической и экономической целесообразности дальнейшей эксплуатации.

Методы повышения надежности в зависимости от области их применения можно разделить на три основные группы: производственная, схемно-конструкторские, эксплуатационные. К производственным методам относятся: получение однородной продукции, стабилизация технологии, анализ дефектов и механизмов отказов, разработка методов испытаний, определение зависимости показаний надежности от интенсивности внешних воздействий. К схемно-конструкторским методам относятся: выбор подходящих условий нагрузки, унификация узлов и элементов, разработка схем с допусками на отклонение параметров элементов, резервирование, контроль работы оборудования, введение запаса работы во времени. К эксплуатационным методам относятся: сбор информации надежности, увеличение интенсивности восстановления, профилактические мероприятия, граничные испытания.

Наиболее ответственным этапом по удовлетворению требований эксплуатационной надежности является этап проектирования.

Насколько всесторонне учтены при проектировании и изготовлении опытного образца условия производства и эксплуатации с точки зрения безопасности в работе, ремонтопригодности, долговечности аппаратуры, настолько последняя будет обладать эксплуатационной надежностью. К критериям безопасности относятся: вероятность безотказной работы, частота отказов, интенсивность отказов, среднее время безотказной работы, наработка на отказ.

Интенсивностью отказов называется отношение числа отказавших изделий в единицу времени к среднему числу изделий, продолжавших исправно работать.

Среднем временем безотказной работы называется арифметическое время исправной работы каждого изделия. В теории вероятности применяются различные законы распределения.

Наиболее простым распределением потока отказов во времени является эксплуатационный закон распределения, который рассматривает последовательность отказов во времени, как простейший поток событий.

Расчет вероятности безотказной работы, когда отказы комплектующих элементов распределяются по экспоненциальному закону производится по следующим формулам: P(t) = e t 7 e -t 7 ... 7 e -t где - lS - суммарная интенсивная отказов РЭА, l i - интенсивность отказов комплектующих изделий и элементов.

Интенсивность отказов комплектующих элементов с учетом условий эксплуатаций производится по формуле: l = l p 7 K B K B - коэффициент, учитывающий условия эксплуатации элементов для каждой группы аппаратуры. Для наземной стационарной и возимой аппаратуры K B =1. Произведем ориентировочный расчет надежности; он основывается на следующих допущениях: - интенсивность отказов всех элементов не зависит от времени; т.е. в течение срока службы у элементов, входящих в изделие, отсутствующих старение, износ; - отказы элементов изделия являются случайным событием; - все элементы работают одновременно, коэффициент нагрузки К н =0,6. Исходные данные для расчета вероятности безотказной работы сведены в таблицу Расчет ведется по формуле: P(t) = e - t l - суммарная интенсивность отказов элементов и узлов; t - время работы микромодуля.

Среднее время работы до первого отказа определяется по формуле: 1 T o = (час) l S Расчет вероятности безотказной работы будем вести для двух температур: для нормальной t 1 =20 о C и для максимальной t 2 =50 о C, указанной в ТУ. Для определения интенсивности отказов элементов при t 2 =50 о C вводятся поправочные коэффициенты f. Тогда интенсивность отказов будет равна: l t = l t 7 f Данные интенсивности отказов сводим в таблицу Среднее время безотказной работы при двух температурах будет равно: при t=20 о C T = 15243 час при t=50 о C Т = 11031 час Для построения зависимости безотказной работы от времени наработки микромодуля составим таблицу вероятности безотказной работы для двух температур. ш1 . Данные интенсивности отказов таблица НаименоКол-во K н l i 7 10 -6 К н l i 7 10 -6 вание N 1/час элементов t=20 о C t=50 о C t=20 о C t=50 о C Резисторы 50 0,6 0,04 0,4 8,64 19,8 Транзисторы 36 0,6 0,5 0,8 4,2 6,51 Диоды 16 0,7 0,2 1,47 3,15 3,75 Конденсаторы 57 0,5 1,33 1,33 9,98 14,59 Дроссели 4 1 2,1 2,1 2,1 5,88 Трансформаторы 2 1 2,1 2,1 4,2 11,76 Микросхемы 3 0,7 0,85 0,85 1,79 3,32 Стабилитрон 5 0,7 0,5 0,5 1,75 8,82 Пайки 120 0,7 0,05 0,1 4,2 4,2 Провода 18 0,7 0,12 0,12 1,5 1,5 Прокладки 8 0,7 0,03 0,03 0,17 0,17 резиновые Корпус 1 0,6 0,003 0,003 0,018 0,018 микромодуля S 65,6 S 90,7 . Вероятность безотказной работы таблица Среднее время работы Вероятность безотказной работы микромодуля t(час) t 1 =20 о C t 2 =50 о C 1000 0,962 0,951 2000 0,951 0,945 3000 0,943 0,933 4000 0,935 0,875 5000 0,910 0,829 6000 0,875 0,784 7000 0,846 0,745 8000 0,814 0,702 9000 0,785 0,668 10000 0,760 0,632 ш0 График зависимости вероятности безотказной работы от времени работы микромодуля . Из таблицы видно, что вероятность безотказной работы микромодуля при t 1 =20 о C значительно выше, а при t 2 =50 о C ниже. Это обусловлено тем, что при повышении температуры повышается интенсивность отказов радиоэлементов, т.е. увеличивается разброс их параметров и следовательно расстройка всего микромодуля. Из приведенного расчета можно сделать вывод, что микромодуль имеет хорошую надежность, т.е. можно гарантировать 15240 часов безотказной работы микромодуля при нормальной температуре, 11031 часа при повышенной температуре. Если же исходить из реальных условий работы микромодуля, то можно сказать, что его надежность намного выше, т.к. при расчете принималось, что в работе находятся все элементы микромодуля при максимальной нагрузке, т.е. микромодуль работал в наихудших условиях.

Исходя из полученных расчетных данных видно, что наработка на отказ при заданной надежности 0,8 составляет 3200 часов. Таким образом, разработанная конструкция микромодуля соответствует требованию задания.

Приведенный расчет на ЭВМ внесен в приложение 3. . ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ МИКРОБЛОКА ПИТАНИЯ РЭА Анализ технологичности конструкции микромодуля будем проводить определяя основные показатели.

Стандартами ЕСТПП устанавливается обязательность отработки КД изделий на технологичность на вех стадиях производства РЭА. Количественная оценка технологичности конструкции основана на системе показателей технологичности, которые являются критериями технологичности.

Согласно ГОСТ 14201-83 оценку технологичности конструкции будем проводить по показателям, достигнутым в процессе отработки конструкции на технологичность.

Показатели новой конструкции будем сравнивать с показателями базовой. Для всех видов изделий при отработке конструкции на технологичности ставятся следующие задачи: - Снижение трудоемкости изготовления изделия. Она зависит от многих факторов, главным из которых следует считать стандартизацию, унификацию составных частей изделия и их элементов, типизацию технологических процессов изготовления и ремонта изделия. - Стандартизация составных частей или деталей (крепеж). При использовании стандартных составных частей изделия создаются предпосылки для их централизованного производства, обеспечивают их взаимозаменяемость при выходе из строя в процессе сборки, исключает прогоночные работы, упрощает техническое обслуживание изделия, снижает его себестоимость. - Унификация составных частей изделия. Эта задача включает: использование в проектируемых изделиях составных частей конструкции, отработанных на технологичность, использование покупных изделий. - Возможность использования типовых технологических процессов сборки, обработки, контроля.

Применение типовых технологических процессов создает условия для повышения уровня их механизации и автоматизации, сокращения сроков изготовления. Для определения расчетных коэффициентов технологичности составляем таблицу , в которую вносим данные о проектируемом и базовом изделии. . ш1 Таблица Расчет технологичности конструкции Д Е Т А Л И Специально Нормализованные Покупные изготовленные N А ,N К 18 21 13 17 3 3 - - 5 7 - - 55 60 33 40 35 50 - - 75 152 - - ш0 Нормализованный коэффициент N шн + N шнс К н = N ш - N шк 75 152 К н пр = = 0,46 К н баз = = 0,6 198-35 302-50 N ш - общее количество по спецификации N шн - не крепежные N шнс - стандартные N шк - крепежные . Коэффициент заимствования N шз К з = N ш - N шк N шз - заимствованные К з пр = 0,2 К з баз = 0,16 Коэффициент повторяемости N Д К пов = N ш N Д - количество одноименных деталей К пев.пр = 0,19 К пов.баз = 0,16 Коэффициент преемственности и освояемости N шп + N шз + N шнк + N шп К п = N ш - N к K пр.пр = 0,65 K пр.баз = 0,76 Коэффициент конструктивного оформления N осн К конст = N ш - N шк 81 K конст.пр. = = 0,49 198-35 . 114 К конст.баз = = 0,45 302-35 Коэффициент технологичности конструкции С 2 К техн = 7 100 % С 1 где С 1 -С 2 - себестоимость базовой и проектируемой конструкции, руб 340 К техн = ~ 1,2 270 При сравнении производственно-технологических характеристик проектируемого и базового изделий видно, что они в основном выше, чем у проектируемого изделия.

Однако коэффициенты преемственности и нормализованный у проектируемого изделия несколько ниже за счет широкого применения в проектируемом изделии микроэлектроники. 3.2. Определение показателя качества проектируемого изделия Важнейшим показателем качества проектируемых изделий РЭТ является их технический уровень.

Абсолютные значения параметров технического уровня рассчитываются по формулам: x kp x j x cj = x nj = x i x np где х cj - безразмерный показатель качества для показателей, при увеличении абсолютных значений которых возрастает обобщающий показатель технического уровня; х nj - безразмерный показатель качества для показателей, увеличение абсолютных значений которых ведет к уменьшению обобщающего показателя качества; х np , х kp - показатели качества и технического уровня изделий; х j - показатели разрабатываемого изделия.

Коэффициент весомости каждого показателя b j рассчитывается по формуле: 1 x b j = 7 S b jm Z m=1 P jm b jm = , c S P jm i=1 где Z - количество специалистов-экспертов; Р jm - оценка важности j показателя.

Обобщающий показатель технического уровня радиоизделия определяется по формуле: n n h T = S b j 7 х cj + S b j 7 х nj, i=1 i=1 где h T - обобщающий показатель технического уровня изделия; b j - коэффициенты весомости (значения) j-того показателя.

Данные для определения показателя качества проектируемого изделия сводим в табл. . ш1 Таблица Технические показатели базового и проектируемого изделий Показатели проект. базовое Оценка важности качества изделие изделие 1 эксперт 2 эксперт 3 эксперт 1.Выходная мощность, Вт 20 20 9 10 10 2.Потребляемая мощность, Вт 30 40 7 8 6 3.Масса, кг 0,8 1,2 5 6 6 4.Коэффициент полезного действия, % 75 50 10 10 9 5.Время на монтаж и установку, час 0,55 0,65 8 7 9 6.Среднее время наработки на отказ, час 1000 800 8 9 8 ш0 c 1 эксперт S P jm = 47 j=1 c 2 эксперт S P jm = 58 j=1 c 3 эксперт S P jm = 54 j=1 Расчет значения коэффициентов весомости отразим в табл. . Таблица Значение коэффициентов весомости ш1 Показатели Коэффициент весомости Средний качества коэфф. 1 эксперт 2 эксперт 3 эксперт весомости 1.Выходная мощность 0,163 0,172 0,185 0,173 2.Потребляемая мощность 0,127 0,137 0,111 0,125 3.Масса 0,09 0,103 0,101 0,101 4.Коэффициент полезного действия 0,181 0,172 0,166 0,173 5.Время на монтаж и установку 0,145 0,12 0,166 0,145 6.Среднее время наработки на отказ 0,145 0,155 0,148 0,149 c S P jm 0,851 0,859 0,721 0,864 j=1 ш0 Коэффициенты уровня качества аттестуемого изделия определятся по формуле: П ат h ат = , П эт где П ат , П эт - показатели качества Расчет показателей качества аттестуемого изделия и эталона отразим в таблице . Таблица Расчет показателя качества ш1 Показатели Относительный Безразмерный показатель показатель качества П Б П Б изделие изделие изделие изделие 1.Выходная мощность 1 1 0,173 0,173 2.Потребляемая мощность 1 0,475 0,125 0,059 3.Масса 1 0,666 0,101 0,067 4.Коэффициент полезного действия 1 0,823 0,173 0,142 5.Время на монтаж и установку 1 0,846 0,143 0,12 6.Среднее время наработки на отказ 1 0,8 0,149 0,119 Обобщающий показатель качества изделий 0,846 0,68 ш0 Коэффициент уровня качества и технического уровня проектируемого изделия равен 1, а показатель аналога равен: 0,68 h T = = 0,787, 0,864 что соответствует второй категории качества - h T . Разработка схемы сборочного состава Технологии сборки РЭА уделяется много внимания. Это объясняется высокой удельной трудоемкостью сборочных процессов а также значительным вниманием сборочных операций на выходные параметры изделий.

Высокая трудоемкость сборочных работ объясняется рядом особенностей, характерных для производства РЭА. К ним относятся: сложность и значительная номенклатура элементов современной РЭА; наличие в сборочных процессах операций, обеспечивающих выходные параметры изделий (например герметичности) и сложность их выполнения; низкий уровень механизации и автоматизации процессов сборки. В общем виде сборочный процесс - это соединение в определенной последовательности отдельных деталей и элементов в сборочные группы, узлы для получения готового изделия. Выбор последовательности операций сборочного процесса зависит от конструкции изделия, группы, подгруппы и узлов различают общую сборку и узловую сборку. Общей сборкой называется часть технологического процесса сборки, в течение которой происходит фиксация составляющих групп, подгрупп и узлов, входящих в готовое изделие, соответствующее техническим условиям.

Узловой сборкой называется часть технологического процесса сборки, при которой образуются группы, подгруппы и узлы, входящие в данное изделие, в соответствии с техническими условиями, предъявляемыми к ним.

Порядок сборки включает следующие этапы: - механический монтаж; - установка крепежных механических деталей; - механическая установка радиодеталей на основания и платы; - электрический монтаж. В соответствии с этими требованиями составляем схему сборочного состава микромодуля.

Исходными данными для разработки технологического процесса сборки является сборочный чертеж.

Сборка модуля ведется в 2 этапа. На первом этапе происходит параллельная сборка основания и печатной платы. На втором этапе производят крепление платы к основанию и крепление крышки модуля. Схеме сборочного состава микромодуля приведена на рисунке . Схема сборочного состава микромодуля . Технологический процесс сборки функционального узла на печатной плате.

Технологический процесс сборки фугкционального узла разрабатываем по ГОСТ 14.301-73 ЕСТПП. В качестве базовой детали используем печатную плату (ПП), на которую в оптимальной последовательности устанавливаются сборочные единицы и детали. Такой вариант технологии сборки ПП является приемлемым, так как элементы устанавливаются на ПП. При проектировании технологического процесса сборки ПП выбираем за основу типовой технологический процесс (ТП), руководствуясь программой выпуска и типом производства. Тип производства в первом приближении определяем по программе выпуска. Так как согласно ТЗ программа выпуска составляет 100 штук в год, то можно предположить, что тип производства - единичное.

Оборудование, применяемое для подготовки и сборки функционального узла на ПП, необходимо выбирать опираясь на типовой ТП, программу выпуска и элементную базу, применяемую при сборке ПП. Так как программа выпуска составляет 100 штук в год, количество элементов в 1 модуле: резисторов - 36, транзисторов - 10, диодов -10, конденсаторов - 15, микросхем - 3, стабилитронов - 5, а производительность оборудования: Трал-МК 3000 шт/ч; Трал-П - 9500 шт/ч; Трофей-2М - 9000 шт/ч; агрегат пайки АУБ-28.00.00 - 280 шт/ч, то экономически выгодно при штучном производстве применить ручную сборку ПП. Для промывки ПП применяем шкаф типа КР-1М с вытяжной вентиляцией. Для сушки ПП применяем шкаф типа СНОЛ-3,5 с вытяжной вентиляцией. Для сушки ПП после лакировки применяем сушильный шкаф ГР206. Технологический процесс сборки ПП проводим в следующей последовательности: - расконсервация ПП и определение паяемости печатных проводников платы; - комплектование навесных элементов, проводя при этом входной контроль внешним осмотром на отсутствие механических повреждений, наличие документации; - лужение выводов навесных элементов, формовка и обрезка выводов; - установка подготовленных ЭРЭ на ПП; - ручная пайка собранной на ПП; - промывка и очистка ПП от остатков флюса органическим раствором; - сушка печатной платы; - правка навесных элементов, маркировка и контроль монтажа; - отправка собранной ПП на участок сборки микромодуля.

Структурная схема процесса сборки печатной платы изображена на рисунке ш1 Структурная схема ТП сборки ПП Расконсервация и определение паяемости ПП Формовка, обрезка и лужение ЭРЭ Установка ЭРЭ на плату Пайка навесных элементов Промывка платы Сушка платы Контроль и маркировка платы рис. ш0 Метрологическое обеспечение при настройке микромодуля Инструкция по настройке микромодуля.

Настоящая инструкция устанавливает порядок проведения настройки и проверки микромодуля с целью получения заданных параметров.

Инструкция предназначена для проведения настройки и проверки модуля на предприятии-изготовителе. . 1. Краткие сведения о модуле.

Модуль предназначен для преобразования напряжения бортсети постоянного тока 24-30В в стабилизированное напряжение 25 В. 2. Перечень параметров модуля, по которым производится настройка.

Перечень параметров модуля, по которым производится настройка модуля, приведен в таблице. ш1 Таблица Наименование Величина параметра Допустимая Примечания параметра, погрешность единица номинальное предельное измерения,% измерения значение отклонение Выходное напряжение,В, при токе 25 + 0,2 нагрузке 0,8А Уровень переменной составляющей, 2,5 + 3 НВ, не более Входной ток, А, не более 1,5 + 1 ш0 3. Указания мер безопасности. 3.1 При подготовке рабочего места, подготовке модуля к настройке и проверке необходимо выполнять следующие правила: 1. Строго соблюдать все действующие на предприятии-изготовителе требования техники безопасности при работе с электроизмерительной аппаратурой. 2. Освободить рабочее место от лишних предметов. 3. Корпусы средств измерения, контроля, вспомогательного оборудования и жало паяльника надежно заземлить. 4. Подготовить к работе все приборы, находящиеся на рабочем месте, согласно инструкциям по эксплуатации на них. 3.2 Рекомендуется проводить настройку модуля на рабочем столе на фланелевой салфетке. . 4. Вспомогательные технические данные. 4.1 При настройке и проверке модуля на рабочем месте должна быть следующая документация: Схема электрическая принципиальная А 02.087.002 Э3; Перечень элементов А 02.087.002 МЭ Сборочный чертеж модуля А 02.087.002 МЭ 4.2 При настройке модуля на рабочем месте необходимо иметь средства измерения, контроля и вспомогательное оборудование, приведенное в таблице: Таблица ш1 Наименование Основные Тип, соответКоличество Примечания и обозначение характеристики ствующий на одно средств изметребованиям рабочее рения, конкласс испольосновным хаместо троля, испыточнозуемые рактеристикам тания, вспости парамемогательного тры оборудования Источник напряпитания жение постоянного 0,1 (0-30)В В5-30 G1 тока ток ЕЭО.323.428ТУ (0-2)А Вольтамперток метр (0-2)А ТУ 25-04-1 0,2 напряМ 2044 3 P3 3109-78 жение (0-30)В Милливольтнапряметр ЯЫ12. + 2,5% жение В3-48А 1 Р4 710.080ТУ (0-300)В Ампервольтом сопротив ТУ25-04-814- + 2,5% ление 43103/2 1 Р5 75 (0- )Ом ПриспособлеК02 ПТ-1 1 Спецоборуние дование ш0 Примечание: Допускается применение других средств измерения и контроля, обеспечивающих проверку параметров и точности измерений. Выбор средств измерения, контроля по классу точности следует производить в соответствии с ОСТ 4.005.005-79 4.3 Для настройки модуля на рабочем месте должны находиться следующие материалы: отвертка 7810-0301 КД 21.xР ГОСТ 17 199-71; пинцет ППМ 120 АРПМ6.890.001 ТУ; паяльник ЭПСН-25/36 ГОСТ 7219-83; острогубцы ОБ1. АРП 54161-022 ТУ Для настройки модуля на рабочем месте должны находиться следующие материалы: припой ПОС-61 ГОСТ 21930-76; спиртовой раствор канифоли, приготовленный согласно ОСТ 4ГО.003.200 провод МГШВ 0,5 ТУ16-505. 437-82 5. Требования к рабочему месту. 5.1 К рабочему месту должны быть подведены шина заземления, переменное напряжение 250В, 36В частотой 50 Гц для питания средств измерения, контроля. 5.2 Структурная схема подключения проверяемого модуля (МПН) к средствам измерения, контроля приведены на рисунке 6. Подготовка к работе. 6.1 До проведения настройки модуля необходимo: проверить наличие в технологическом паспорте (маршрутной карте) отметки ОТК и о приемке операций изготовления блока, предшествующих настройке; проверить наличие и срок действия аттестатов измерительных приборов; проверить наличие документов, приборов и инструментов, указанных в разделе 4 настоящей инструкции; осмотреть модуль на соответствие сборочному чертежу; проверить прибором Р5 правильность монтажа блока в соответствии с электромонтажным чертежом; проверить прибором Р5 отсутствие короткого замыкания во входных и выходных цепях модуля; собрать на рабочем месте схему для настройки в соответствии с рис. ; установить тумблер 'Питание' на приспособлении в положение 'ОТКЛ'; Включить источник G1 и установить на его выходе напряжение в диапазоне 24-30В. . 7.Методы настройки и проверки. 7.1 Включите тумблер 'питание' на приспособлении КО2 ПТ-1. На приспособлении должна включиться лампочка 'Вход'. 7.2 Установите по прибору Р2 напряжение на входе модуля равным 27В. Измерьте прибором Р3 напряжение на выходе модуля, которое должно соответствовать значению, указанному в таблице. В случае несоответствия величины напряжения на выходе, установите ее с помощью переменного резистора R38, расположенного в блоке. 7.3 Измерьте прибором Р3 величину выходного напряжения, а прибором Р4 уровень переменной составляющей при входных напряжениях 24, 27 и 30В. Величина выходного напряжения и уровень переменной составляющей должны соответствовать значениям, указанным в таблице. 7.4 Проконтролируйте по прибору Р1 величину входного тока при изменении напряжения питания от 24 до 30В. Она не должна превышать значений, указанных в таблице. 7.5 Выключите тумблер 'питание' на приспособлении и источник питания G1. Отключите блок от приспособления. Блок считается отрегулированным, если его параметры соответствуют требованиям раздела 2 настоящей инструкции. 7.6 В ходе настройки могут быть обнаружены неисправности отдельных элементов, а также нарушения монтажа.

Обнаружение нарушения монтажа производите прибором Р4. При обнаружении неисправности какого-либо элемента или нарушения монтажа замените неисправный элемент и исправьте монтаж. . ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ Настоящие технические условия (ТУ) распространяются на микроблок питания РЭА. Микроблок относится к IV-V поколению радиоэлектронной аппаратуры и изготавливается в соответствии с требованиями нормативно-технических документов (НТД), указанных в конструкторских документах и настоящих условий. УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ - температура окружающей среды - 20 о С +50 о С; - относительная влажность - 75%; - атмосферное давление - 0,02 7 10 2 Пау; климатическое исполнение - I В эксплуатации экологически чисто. 1.ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ 1.1.Общие требования 1.1.1.Изделие должно соответствовать требованию ТУ и комплекту конструкторских документов. 1.1.2.По внешнему виду, оформлению изделие должно соответствовать образцу-эталону, утвержденному в установленном порядке. 1.2.Требования к электрическим параметрам. 1.2.1.Изделие должно соответствовать требованиям настоящих ТУ при постоянном напряжении питания 25 В - 30 В. 1.2.2.Сила тока потребления 1,5 А. 1.2.3.Выходная мощность - 20 Вт. 1.2.4.Потребляемая мощность - 30 Вт. 1.2.5.Выходное напряжение - 25 В. 1.3.Требования к массогабаритным параметрам. 1.3.1.Масса - 0,8 кг. 1.3.2.Размеры платы 220х190х17 мм. 1.4.Требования по устойчивости к климатическим условиям. 1.4.1.Изделие должно соответствовать требованиям настоящих ТУ во время и после воздействия климатических факторов, характеристики которых приведены в табл. ш1 Таблица Характеристики климатических факторов Вид Характеристики Норма Допустимые испытаний воздействующего испытаний отклонения фактора режимов норм 1.ВоздейстОтносительная влажность, вие повышен- % не более 98 + 3 ной влажности t o C 20 + 3 Продолжительность, час 48 + 3 Выдержка в нормальных климатических условиях, не менее, час 2 + 3 2.ВоздейстПредельная температура, o C -10 - вие пониженной темпераПродолжительность, час 2 туры - Рабочая t o C +20 Продолжительность, час 5 + 3 Выдержка в нормальных климатических условиях, не менее, час 2 - 3.ВоздейстРабочая t o C +35 - вие повышенной темпераПродолжительность, час 2 - туры Выдержка в нормальных климатических условиях, не менее, час 2 - ш0 1.5.Требования к механическим свойствам. 1.5.1.Изделие должно соответствовать требованиям настоящих ТУ во время и после воздействия механических факторов, характеристики которых приведены в табл. ш1 Таблица Характеристики механических факторов Вид Характеристики Норма Допустимые испытаний воздействующего испытаний отклонения фактора режимов норм 1.Прочность Частота, Гц 20 + 1 при воздействии синуАмплитуда вибрационного соидальной ускорения, м/с 3 (g) 19,6 + 0,2 вибрации одной Время выдержки частоты ускорения, час 0,5 + 20 2.Прочность Длительность ударного при трансимпульса 5-10 - портировке в упакованЧастота удара в минуту 40-80 - ном виде Пиковое ударное ускорение, м/с 2 98 - Общее число ударов 13000 - ш0 1.6.Требования надежности. 1.6.1.Средняя наработка на отказ изделия должна быть не менее 10000 ч. 1.7.Комплектность. В комплект поставки микроблока входят: микроблок - 1 шт.; зап. части - 1 компл.; монтажный комплект - 1 компл.; руководство по эксплуатации - 1 экз.; упаковочная тара - 1 шт. 1.8.Маркировка. На микроблоке должны быть следующие надписи и обозначения, выполненные в соответствии с конструкторской документацией: полное торговое наименование; порядковый номер микроблока; напряжение питания и род тока. 1.9.Упаковка.

Микроблок долен быть упакован в потребительскую, являющуюся также транспортной, тару, выполненную в соответствии с требованиями конструкторской документации. 1.10.Требования безопасности. 1.10.1.Опасное для жизни человека напряжение по ГОСТ 12.007-88 2.Правила приемки. 2.1.Общие положения 2.1.1.Приемку и контроль качества микроблока, прошедшего технологический прогон, проводят в соответствии с ГОСТ 21194-87. 2.2.Приемно-сдаточные испытания. 2.2.1.При сплошном контроле испытаниям подвергают 100% изготовленных микроблоков.

Состав и последовательность проведения сплошного контроля приведены в табл. ш1 Таблица Состав и последовательность проведения сплошного контроля Номер пункта ТУ Раздела 'ТТ' Раздела Наименование испытания и проверки 'Методы контроля измерений и испытаний 1.Проверка комплектности 1.7 2.Проверка функциональных возможностей 1.2.5 3.Проверка внешнего вида, четкости работы органов управления, качества сборки и монтажа 1.6 4.Проверка электрических параметров 1.2 5.Проверка маркировки и упаковки 1.8;1.9 ш0 2.2.2.Выборочному контролю подвергают блоки в количестве установленном в ГОСТ 21194-87. Таблица Содержание испытаний и проверок блока при выборочном контроле ш1 Номер пункта ТУ Раздела 'ТТ' Раздела Наименование испытания и проверки 'Методы контроля измерений и испытаний 1.Выходное напряжение 1.2.5 2.Выходная мощность 1.2.3 3.Прочность при транспортировании 1.5.1 ш0 2.3.Периодические испытания 2.3.1.Периодические испытания проводят на трех блоках.

Состав и последовательность периодических испытаний приведены в табл. . ш1 Таблица Состав и последовательность периодических испытаний микроблока Номер пункта ТУ Раздела 'ТТ' Раздела Наименование испытания и проверки 'Методы контроля измерений и испытаний 1.Проверка массы, габаритных размеров 1.3.1; 1.3.2 2.Проверка электрических параметров и характеристик 1.2 3.Проверка функциональных возможностей 1.2.5 4.Механические и климатические испытания 1.4; 1.5 ш0 2.4.Типовые испытания. 2.4.1.Программа и объем типовых испытаний, количество образцов, на которых проводят испытания, определяются заводом изготовителем.

Перечень применяемых средств измерений, контроля и испытаний, а также вспомогательного оборудования приведены в табл. ш1 Таблица Перечень применяемых средств измерений, контроля и испытаний а также вспомогательного оборудования Наименование Тип Количество Источник питания постоянного тока ЕЭЗ.223.220ТУ Б5-50 1 Милливольтметр В3-38А 1 Вольтметр универсальный В7-37 1 Вольтамперметр М20-51 1 Осциллограф ГВ2.044.131ТУ С1-118 1 Климатическая термовлагокамера ПСП-2А 1 Ударный стенд СТТ-500 1 Вибростенд ВС-68 1 ш0 3.Транспортировка и хранение. 3.1.Требования к транспортабельности и сохранности РЭС. 3.1.1.Вид транспорта - закрытые автомашины. 3.1.2.Температура окружающего воздуха 0 о С - 20 о С. 3.1.3.Относительная влажность 75 %. 4.Указания по эксплуатации. 4.1.Инструкция по эксплуатации прилагается к изделию. 5.Гарантии поставщика. 5.1.Гарантии поставщика по соответствию изделия требованиям ТУ при соблюдении потребителем правил эксплуатации, транспортировки и хранения. 5.1.1.Гарантийный срок эксплуатации изделия - 1 год. . ОГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Содержанием организационно-экономической части являются маркетинговые исследования микроблока.

Маркетинговые исследования микроблока проводятся по следующим направлениям: 1.Анализ рынка сбыта изделия. 2.Оценка его жизненного цикла в качестве товара. 3.Прогнозирование сбыта изделия. 4.Формирование цены и ценовой политики на рынке. 5.Расчет затрат на ОКР. Анализ рынка сбыта. При разработке нового товара необходимо определить сегменты рынка, так как от сегментации рынка и выбора сегментов для сюыта нового изделия будет зависеть успех предприятия в конкурентной борьбе.

Результаты сегментации рынка сведены в табл. ш1 Таблица Сегментация рынка микроблока Факторы Сегменты рынка по группам потребителя Предприятия Оборонный Приемные Строящиеся связи комплекс центры на стационарные подвижных приемные средствах центры гражданского назначения Технические характеристики ХХХ ХХХ ХХ ХХ Особые качества ХХ ХХХ ХХ Х Надежность ХХ ХХХ ХХХ ХХ Цена ХХХ ХХХ ХХХ ХХХ Возможность ХХ ХХХ ХХХ Х использования вероятна очень очень мало изделия вероятна вероятна вероятна ш0 Обозначения: ХХХ - очень важный фактор; ХХ - важный фактор; Х - маловажный фактор. Из результатов видно, что микроблок, несмотря на высокую цену, но имея особые качества и хорошие технические характеристики, будет иметь рынок сбыта в оборонном комплексе и на подвижных объектах гражданского назначения, где предъявляются высокие требования к миниатюризации и надежности аппаратуры. В процессе изучения информации об аналогах и аппаратуре, имеющей то же назначение, что и микроблок, можно прогнозировать емкость рынка, которая отражает принципиально возможный объем сбыта нашего товара.

Результаты прогноза отражены в таблице . ш1 Таблица Оценка емкости рынка микроблока Сегменты Наименование Выпуск Среднее Потребрынка аппаратуры, аппаратуры кол-во ность в которой в первый микроблоков блока используется год в 1 ед. микроблок выпуска аппаратуры микроблока 1.Предприятия узлы 3,0 10 300 связи связи 2.Оборонный на всех 20-30 1 25 комплекс средствах 3.Приемные суда, 15 1 15 центры на самолеты движущихся объектах гражданского назначения 4.Стационарные узел 50 5 250 приемные связи центры Итого 590 ш0 Оценка жизненного цикла изделия Планирование объемов продаж, массы прибыли, издержек производства и многих других показателей производится на весь жизненный цикл товара.

Существуют различные виды жизненного цикла, для микроблока он представлен в виде традиционной кривой (рис. ) . Рис.

Кривая жизненного цикла микроблока Характеристика этапов жизненного цикла товара может быть обобщена в табл. ш1 Таблица Характеристика этапов жизненного цикла микроблоков Характеристика Этап жизненного цикла внедрение рост зрелость спад Усиление Привлечение Расширение Поддержание Сократить маркетинга к новому сбыта и отличительтовару ассортимент ных ных групп преимуществ изделия Сбыт Рост Быстрый СтабильСокращение рост ность Конкуренция Отсутствует Некоторая Сильная Незначительная Доля прибыли Низкая Высокая СокращающаСокращающаяся яся Потребители Новаторы Массовый Консерваторы рынок То же платежоспособных лиц Годы 1995 1996 1997,1998 1999,2000 ш0 Прогнозирование сбыта блока.

Исходными данными для оценки спроса на изделие являются результаты сегментации рынка и отбора наиболее перспективных его . сегментов.

Исходя из года начала производства изделия и определив начальный спрос, рассчитаем перспективный спрос по этапам жизненного цикла.

Прогнозирование проводим методов экстраполяции исходя из опыта нарастания объема продаж по ранее созданным изделиям.

Прогноз спроса по годам жизненного цикла представлен в табл. ш1 Таблица Прогноз перспективного спроса (возможных объемов сбыта товара) ГОД Темпы прироста (+), снижения (-), % (отноОбъем сбыта шение к предыдущему году) шт. 1996 0 590 1997 +25 738 1998 +30 959 1999 +10 1055 2000 -15 897 2001 -50 448 ш0 Тогда кривая жизненного цикла имеет вид 4.Формирование цены и ценовой политики При подготовке микроблоков к введению на рынок рассчитаем две стартовые цены: цена изготовителя и цена потребителя исходя из условий разновыгодности применения изделия-конкурента и изделия рыночной новизны. Она зависит от цены изделия-конкурента, применяемого в качестве базового, и технического уровня качества микроблока. Для расчета используем формулу. Ц л = Ц б 0,9 [(П к -1) 0,7 ] . где Ц л - лимитная цена; Ц б - цена аналога; П к - комплексный показатель качества. ш1 Таблица Расчет цены потребителя (лимитной цены изделия) Основной Значение пар-ра относительотносителькоэффипараметр ное значеный коэфциент кол-во изделие ние парафициент техничеизделия рыночной метров новесомости ского новизны вого параметра уровня блока изделия 1.Чувствительность, мкВ/м 10 5 2,05 0,25 0,5 2.Уровень блокирования, В/м 20 50 2,5 0,2 0,5 3.Потребляемая мощность,Вт 75 50 1,5 0,2 0,3 4.Многотрактовость 40 30 5 0,35 1,75 Итого 1,00 3,05 ш0 Ц л = 50000000 7 8 7 0,9 7 [(2,05-1) 7 0,7] = 516600000 (р), отсюда при уровне рентабельности изделия, равном 25%, целесообразные издержки предприятия изготовителя (конкурентная полная себестоимость) составит С п = 383000000 7 0,75 = 287250000 Цена изготовителя или, цена нижнего предела определяется на основе калькуляции полной себестоимости и с учетом прибыли, рассчитанной по средней норме прибыли, сложившейся на рынке или при регулировании государством верхнего предела уровня рентабельности - по верхнему пределу. Она рассчитывается по формуле: Ц н.п. = С п. + П . Рассчитаем стоимость материалов, покупных изделий и полуфабрикатов.

Результаты рассчетов отразим в таблице ш1 Таблица Расчет стоимости покупных изделий и деталей микромодуля Наименование Кол-во Цена, Сумма, руб. тыс.руб 1.Резистор МЛТ 36 500 18,0 2.Конденсатор К53-22 40 1000 40,0 3.Конденсатор К10-17 20 1000 20,0 4.Конденсатор КМ-5В 10 8000 80,0 5.Стабилитрон 2С147 Т-1 3 660 1,980 6.Стабилитрон 2С164 М-1 20 4800 960,0 7.Диод 2Д213А 10 2300 23,00 8.Транзистор 2Т364Б 40 3,150 126,0 9.Транзистор 2Т625А 1 3500 3,5 10.Транзистор 2Т378Б 3 27000 81,0 11.Транзистор 2Т397А 20 4150 83,0 12.Лампа КМ 1 3000 3,0 13.Предохранитель ВП-1 1 5000 5,0 14.Диодная матрица 2Д907Б 1 340000 340,0 15.Диодная матрица 2Д918Б 3 450000 1350,0 16.Кристал. транзистор 2Т808 10 14500 145,0 17.Микросхема 765ЛА7 2 16000 32,0 18.Микросхема 765ТМ2 1 26000 26,0 19.Дроссель ДМ-0,1 1 1000 1,0 20.Трансформатор 2 10000 20,0 21.Розетка 2РМ 1 1000 1,0 Итого 2841,605 НДС - 20 % Спецналог - 1,5% Всего 3500,86 ш0 Основные затраты на оплаты труда основных производственных рабочих рассчитываем укрепленно по видам работ.

Результаты рассчета отражены в таблице ш1 Таблица Расчет основных затрат на оплату труда основных производственных рабочих Вид работ Средний Часовая Трудоемкость Заработная разряд тарифная норм-час плата, работы ставка, тыс. руб. соответствующая среднему разряду работ тыс.руб 1.Монтажно- 4 сд. 0,306 800 244,8 сборочные 2.Регулировоч- 4 п. 0,18 300 54 ные 3.Слесарно- 3 сд. 0,167 300 50,1 механические 4.Лако-красоч- 3 сд. 0,184 60 11,04 ные и гальванические 5.Изготовление 4 сд. 0,336 190 63,84 печатной платы 6.Прочие работы 2 сд. 0,146 150 21,9 тара, упаковка 7.Входной и 3 п. 0,156 120 18,72 выходной контроль 8.Работа ОТК 4 вр. 0,18 80 14,4 Итого 2000 478,8 Премия 40% 191,52 Компенсация 6% 28.728 Доплата к часовому 23,94 фонду зар.плты 5% Всего 722,988 ш0 Расчеты ведутся исходя из того, что премия составляет 40 % от 'итого' компенсация - по сложившимся на момент расчета фактическим данным, доплаты - 5-7%. Проценты для расчета косвенных статей калькуляции даны в приложении . Рсчитаннные издержки производства сводятся в таблицу . ш1 Таблица Издержки производства и цена микроблоков питания РЭА Наименование издержек Сумма, тыс.р. 1.Стоимость основных материалов, покупных изделий и полуфабрикатов 3500,86 2.Транспортно-заготовительные расходы 525,129 3.Основные расходы на оплату труда основных производственных рабочих 722,988 4.Дополнительные расходы на оплату труда основных производственных рабочих 144,598 5.Отчисления на социальные нужды 347,034 6.Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования 1445.976 7.Цеховые расходы 542,239 8.Общезаводские расходы 361,494 Итого, производственная себестоимость 7590,318 9.Внепроизводственные расходы (1% от производственно себестоимости) 759.0318 Итого, полная себестоимость 7666,2211 Прибыль 1916,555 Оптовая цена 9582,776 ш0 2 ст.- 15% от ст.1 6 ст.- 20% от ст.3 4 ст.- 20% от ст. 3,4 7 ст.- 25 % от ст. 3,6 5 ст.- 40% от ст.3,4 8 ст.- 50% от ст.3 Прибыль - 25 % от 'Итого' Разность между лимитной ценой и ценой нижнего предела, определяемой на основе нормативной себестоимости и нормативной прибыли составляет распределяемый экономический эффект, определяемый по формуле: Э р = Ц л - Ц н.п. Э р = 516600000 - 9582776 = 507000000 р. . При оценке конкурентоспособности товара рыночной новизны и разработки новой ценовой политики используем показатель 'цена потребления'. Она определяется по формуле: Ц п = Ц опт.пр. + Н ' Т , где Ц опт.пр. - оптовая цена изделия (рыночная цена); Н ' - годовые эксплуатационные издержки потребителя на одно изделие (данные взяты из табл. ). Т - срок службы конечного изделия с учетом его морального износа, годы. Ц п = 9582776 + 2987058 10 = 39453356 р. . Чтобы избежать падения сбыта нужно в течение всего жизненного цикла микроблока провести регулярную политику цен предприятия-изготовителя. Для нашего случая предпочтительно выбрать политику переменных цен по времени ЖЦТ, по размеру одной покупки.

Учитывая уникальность параметров и характеристик микроблока, исключающих конкуренцию, в период вывода товара на рынок воспользуемся стратегией 'снятия сливок', то есть назначим цену выше рассчитанной цены потребителя, а по остальным этапам жизненного цикла будем проводить политику плавного снижения цены. Ее будет возможно провести без потерь для предприятия-изготовителя при росте объемов продаж и снижении затрат на производство.

Движение переменной цены по этапам жизненного цикла можно представить графически на рис. Рис.

Движение цены по этапам жизненного цикла микроблока На основе прогнозных объемов продаж, оптовых цен и издержек производства определяются объемы прибыли по этапам ЖЦТ. Проведем анализ издержек производства на этапах ЖЦТ, когда происходит увеличение объемов производства продукции. Для этого используем метод 'опытной кривой'. Результаты анализа отражаются на рис. . Рис.

Анализ издержек производства.

Издержки производства на 1 ед. млн руб. За счет накопления опыта производства, совершенствования технологии производства и самого изделия опытная кривая имеет угол убывающей прямой. На этапах жизненного цикла товара, когда происходит уменьшение объемов производства, необходимо удержать сложившиеся низкие издержки производства. ш1 Таблица Расчет годовых эксплуатационных издержек Элемент издержек Об. Сумма, р. 1.Затраты на электроэнергию И э 52560 2.Расходы на транспортировку до места использо- 1437416,4 вания 3.Основнные и дополнительные затраты на И з ' 2513209 оплату труда обслуживающего персонала с отчислениями 4.Расходы на послегарантийный сервис и покупку Ц с 958277,6 заменяемых частей 5.Расходы на кап.ремонт Ц кр 287483,28 Итого 2987058,1 ш0 Так как микроблок может работать автоматически и не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала, до основные и дополнительные затраты на оплату труда берем 10% от затрат рассчитанных на весь годовой фонд рабочего времени. ш1 Таблица Исходные данные для расчета годовых эксплуатационных издержек Наименование Новое изделие 1.Оптовая цена, р. 9582776 2.Р - потребляемая мощность, кВт 0,05 3.Число часов работы РЭА в год 8760 4.Стоимость 1 кВт ч, р. 120 5.Число работников, обслуживающих микроблок 1 6.F - эффективный фонд времени работника за 876 год, ч 7.Средняя часовая ставка работника, р. 172 8.Коэффициент отчислений на кап.ремонт,% 3 9.Коэффициент отчислений на послегарантий- 10 ное сервисное обслуживание, % ш0 . Оценка конкурентоспособности микроблока Конкурентоспособность микроблока определяем сравнивая между собой товары-конкуренты как на внутреннем, так и на внешнем рынке.

Конкуренция идет по техническим показателям, поэтому параметры, характеризующие конкурентоспособность, подразделяются на группы: 1.Технические: показатели функционирования, объемно-весовые, надежности. 2.Экономические: оптовая цена, цена потребителя, издержки производства. 3.Технологические: выход годных приборов, трудоемкость. 4.Организационные: система скидок, условия платежа и поставок, сроки и условия гарантии и др.

Количественно-интегральный показатель можно выразить в баллах, которые проставляются по параметрам группой экспертов или по формуле: n P i2 К = S a i 7 , i=1 P i1 где Р - величина параметра соответственно базового (конкурента на внутреннем, внешнем рынках, лучшего параметра конкурента) и оцениваемого товаров, натур. ед.; a i - вес i-того параметра; n - число параметров, подлежащих рассмотрению. ш1 Результаты оценки заносятся в табл. . Таблица Оценка конкурентоспособности изделия рыночной новизны Значение показателя Наименование показателей Лучшее технического и экономичеТовара рыотечествензначение ского совершенства ночной ного конкупоказателя новизны рента 1.Показатели назначения 1.1.Показатели функционирования Потребляемая мощность,Вт 30 40 30 Выходная мощность,Вт 20 20 20 Сила тока потребления,А 1,5 2,0 1,5 1.2.Объемно-весовые показатели Масса, кг 0,8 1,2 0,8 Объем, м 3 0,0007 0,00085 0.0007 2.Показатели надежности 2.1.Наработка, ч 10000 16000 16000 2.2.Интенсивность отказов, 1/ч 0,01 0,16 0,01 3.Показатель технологичности 3.1.Трудоемкость изготовления, нормо-ч. 7800 8500 7800 4.Экономические показатели 4.1.Оптовая цена, р. 95827 80970 80970 4.2.Эксплуатационные издержки потребления (за 1 год), р. 2987058,1 3011935,5 2987058,1 4.3.Цена потребления, р. 39453356 40170700 39453356 По изделию в целом . ПараметричеПоказатель ПараметричеПоказатель Весомость ский показаконкурентоский показаконкурентопоказателя, % тель к конкуспособности тель к лучспособности ренту к изделию шему показак лучшему телю показателю 15 1,33 0,2 1,00 0,15 6 1,00 0,06 1,00 0,06 3 1,33 0,04 1,00 0,03 4 1,5 0,06 1,00 0,04 2 1,21 0,024 1,00 0,02 7 1,6 0,074 1,6 0,11 11 16 1,76 1,00 0,11 18 1,08 0,19 1,00 0,18 15 1,18 0,17 1,18 0,177 10 1,008 0,1 1,00 0,1 9 1,018 0,09 1,00 0,09 100 2,768 1,067 ш0 . ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ Техника безопасности при изготовлении печатных плат Задачей техники безопасности является создание здоровых и безопасных условий труда.

Большое значение в деле охраны труда работающих на производстве, имеет также соблюдение требований промышленной санитарии, к числу которых относятся: постоянное поддержание рабочих помещений и рабочих мест в чистоте; своевременное исключение воздействия вредных газов, пыли, шума, лучистой и высокочастотной энергии; обеспечение заданных форм освещения; отопление, нормы освещения, вентиляции производственных помещений и рабочих мест.

Мероприятия по выполнению норм и правил техники безопасности и промышленной санитарии в значительной степени способствуют увеличению производительности труда работающих и повышению качества продукции. В нашей стране на всех предприятиях созданы необходимые условия для производительного, безопасного и здорового труда; предусмотрены все мероприятия, исключающие несчастные случаи и профессиональные заболевания. Для дальнейшего улучшения условий труда на предприятиях производится модернизация и замена устаревшего оборудования; с каждым годом отпускается все больше средств на оздоровление условий труда. На производствах, связанных с вредными для здоровья факторами применяется спецодежда, разнообразные защитные средства, сокращается рабочий день, труд оплачивается более высоко.

Важное значение в системе проводимых мероприятий по охране труда имеет пропаганда знаний по технике безопасности. Для этого создаются производственно-технические и специальные инструкции, определяющие правила безопасности на всех этапах и участках работы.

Большая роль в деле охраны труда отводится социалистическому соревнованию, основанному на овладевании техникой своего дела и повышении культурно-технического уровня рабочих, ликвидации несчастных случаев и обеспечение безопасной работы. . 5.2.Вентиляция Вентиляция гальванических элементов не должна допускать загрязнения воздуха производственных помещений газами, парами, пылью выше допустимых концентраций. На участке печатных плат осуществляется приточная местная вентиляция непосредственно от мест выделения газов, паров, пыли. При неисправном состоянии вентиляции работа прекращается. Для местного отсоса от ванн применены опрокинутые бортовые отсосы. В ваннах травления малых габаритов с концентрированными кислотами помещены вытяжные шкафы. У столов для протирки печатных плат бензином или другими органическими растворителями установлены односторонние бортовые отсосы с щелью по длине стола со стороны, противоположной рабочему месту.

Вытяжные установки ванн обезжиривания органическими растворителями выполнены для каждого вида оборудования отдельно. Все сушильные шкафы и камеры на участке печатных плат оборудованы местной вытяжной вентиляцией.

Защита атмосферы от вредных веществ осуществляется очисткой вентиляционных выбросов и рассеяния остаточных загрязнений.

Очищаемые концентрации вредных веществ в приземном слое и величина предельно-допустимых выбросов (ПДВ) в атмосферу рассчитываются в соответствии с ГОСТ 172 3.02-78 и требованиями, изложенными в 'Указаниях по расчету рассеивания в атмосфере вредных веществ в выбросах предприятий' СН 369-74. Загрязненный воздух должен выбрасываться в атмосферу не менее чем на 2 м выше наиболее высокой части крыши и не должен попадать в здания, расположенные вблизи цеха. При низких выыбросах наибольшая концентрация будет на территории предприятия. Если количество вентиляционных выбросов превышает предельно-допустимый выброс, обеспечивающий ПДК вредных веществ в приземном слое , то перед выбросом в атмосферу воздух должен подвергаться очистке. В воздухе, отсасываемом от ванн, содержатся вещества в аэрозольной среде и в паровом или газовом состоянии. Для улавливания хромового ангидрида, серной кислоты применяют воду или щелочной раствор.

Эффективное улавливание окислов азота достигается щелочным раствором перманганата калия, содержащего 4% гидроокиси натрия и 1-1,6% перманганата калия.

Очистку фтористого водорода технической содой. Для очистки вентиляционного воздуха должны быть применены волокнистые фильтры ФВТ-Т, адсорбционно-фильтрующие аппараты (эффективность очистки 0,95-0,98). Отработанные СОЖ необходимо собирать в специальной емкости.

Водную и маслдяную фазу можно использовать в качестве компонентов для приготовления эмульсий.

Масляная фаза может поступать на регенерацию или сжигаться.

Концентрация нефтепродуктов в сточных водах при сбросе их в канализацию должна соответствовать требованиям СН П II-32-74. Водную фазу СОЖ очищают до ПДК или разбавляют до допустимого содержания нефтепродуктов и сливают в канализацию.

Мелкая стружка и пыль титана и его сплавов по мере накопления подлежат сжиганию или захоронению на специальных площадях. 5.3.Приготовление и применение растворов электролитов К работе по приготовлению и применению растворов электролитов допускаются рабочие, прошедшие специальное обучение по безопасности, имеющие удостоверение на право проведения этих работ и обеспеченные спецодеждой и средствами индивидуальной защиты.

Приготовление растворов электролитов производится в отдельных специально оборудованных помещениях, имеющих вытяжную вентиляцию, под руководством технолога или мастера.

Перевозка и подъем ядовитых веществ (щелочей, кислот и т.д.) производится с помощью специальных приспособлений и в исправной таре.

Переносить наполненные бутыли разрешается только вдвоем на специальных носилках. Перед транспортировкой на пробки бутылей надеваются прочно закрепленные резиновые колпачки.

Наполнение водой ванн, имеющие температуру свыше 100 о С должно производиться только струей при закрытой крышке. Едкие щелочи растворяются небольшими порциями при непрерывном перемешивании.

Спецодежда: резиновые сапоги, фартук и перчатки. После работы промываются хорошо водой, так же как и все приспособления, инструменты.

Изделия перед погружением в ванну отмываются от остатков кислоты.

Уровень раствора в ванне должен находиться не менее, чем на 300 мм ниже верхнего края ванны. Прием пищи и курение на участке печатных плат категорическизапрещены. Перед приемом пищи и курением рабочие в обязательном порядке моют руки. В случае появления у рабочего тошноты, головокружения, порезов и ожогов рук, его необходимо отстранить от работы на период до получения от врача разрешения на продолжение работ. Для извлечения упавших в ванну деталей на участке имеются специальные инструменты-магниты, щипцы, совки.

Отходы с вредными и ядовитыми электролитами перед сдачей на склад или в переработку обезжириваются и тщательно промываются водой.

Подножные решетки, борта ванн, пол промываются водой по окончании каждой смены. 5.4.Промывка и обезжиривание органическими растворителями Промывка деталей органическими растворителями производится в специально оборудованных устройствах с крышками и вытяжными вентиляционными установками.

Рабочие, занятые на промывке печатных плат органическими растворителями, инструктируются о токсичных свойствах применяемых растворителей и о пожарной безопасности.

Хранение растворителей в помещении для промывки допускается в количестве не более суточной потребности и в герметически закрытой таре. Во избежание образования ядовитого и самовоспламеняющегося монохлорэтилена соприкосновение трихлорэтилена с крепкими щелочами и минеральными кислотами не допускается. При электрическом обезжиривании накапливающаяся на поверхности пена (во избежание взрыва гремучего газа) периодически должна удаляться. В помещениях для промывки применение печного отопления или отопления газовыми или электрическими приборами, а также применение открытого огня не допускается. 5.5.Расчет освещения промышленного помещения Рациональное освещение производственных помещений имеет большое значение для нормальной и успешной работы любого промышленного предприятия. Для помещения с достаточным высоким коэффициентом отражения потолка и стен используем в расчете метод светового потока.

Характер работы - средняя точность.

Размер объекта различения - от 0,5 до 1,0 мм.

Разряд работы - IV. Подразряд - 'в'. Контраст объекта с фоном - средний. Фон - средний.

Наименьшая освещенность, лк при газоразрядных лампах (комбинированное освещение) - 400 лк.

Световой поток F, потребляемый для освещения помещения K E S F = M Z n Световой поток излучаемый одной лампой равен Eн k S Z Fл = M h N к - коэффициент запаса, к=1,2 Е н - нормативная минимальная освещенность Е н =400 лк; S - освещаемая площадь, м 2 , S = 60 м 2 N - потребляемое число ламп; Z - коэффициент минимальной освещенности, Z=(1,1 _ 1,6) h - коэффициент использования светового потока ламп.

Коэффициент использования светового потока h зависит от световых показателей помещения а b У = H (a+b) где а - длина помещения; b - ширина помещения; Н - высота подвеса светильников над расчетной плоскостью; а = 10 м; b = 6 м; Н = 3 м; У = 1,25; по таблице находим коэффициент использования светового потока h = 0,41. Зададимся числом ламп N=20 шт.

Определяем световой поток, излучаемый одной лампой. F = 4120 лм На основе проведенного расчета выбираем тип лампы - ЛБ-80. Схему расположения ламп приводим на рисунке. . ЗАКЛЮЧЕНИЕ Современную радиоэлектронную аппаратуру невозможно представить без полупроводниковых и гибридных интегральных схем, которые находят все большее применение. Выбор и решение конструкции микромодуля питания проведен с учетом современных направлений в конструировании вторичных источников питания. В разработке конструкции нашли применение полупроводниковые и гибридные интегральные схемы, а также бескорпусные полупроводниковые приборы. Это позволило сократить габариты и массу всего изделия.

Конструкция получилась менее материалоемкой и более технологичной по сравнению с предшествующими образцами.

Экономические расчеты показывают, что по сравнению с предшествующим изделием требуется меньшие затраты при проектировании, изготовлении и эксплуатации.