Реферат: Разработка методики программного тестирования цифровых устройств с помощью программного пакета Design Center

ВВЕДЕНИЕ

Для выхода нашейстаны из экономического кризиса необходимо повышение темпов и эффективностиразвития экономики на базе уско­рения научно-технического прогресса,техническое перевооружение и реконструкция производства, интенсивноеиспользование созданного производственного потенциала, совершенствованиесистемы управле­ния, хозяйственного механизма и достижение на этой основе даль­нейшегоподъема благосостояния народа. Исходя из этого необходимо на основе проведенияединой технической политики во всех отраслях народного хозяйства ускоритьтехническое перевооружение произ-

водства, широко  внедрять  прогрессивную  технику  и технологию,

обеспечивающие повышениепроизводительности труда и качество про­дукции. Необходимо обеспечить созданиеи выпуск новых видов при­боров и радиоэлектронной аппаратуры, основанных нашироком приме­нении микроэлектроники.

В настоящее времяэтап развития микроэлектроники и аппара­тостроения на ее основе можно назватьэтапом интегральных схем (ИС).

Интегральные схемы,являясь основной элементной базой микро­электроники, позволяют реализоватьподавляющее большинство функ­ций радиоаппаратуры.

Микрокомпоненты,применяемые совместно с ИС, должны быть совместимыми с ними по конструкции, технологиии уровню надежнос­ти. В некоторых случаях оправдано применение гибридныхинтеграль­ных схем (ГИС). Это объясняется следующими обстоятельствами:

Технология ГИС проста и требует меньших,чем полупроводнико­вая технология затрат на оборудование и помещения.

Технологию ГИС можнорассматривать как перспективную по сравнению с существующей технологиеймногослойного печатного монтажа.

Пассивную часть ГИС изготавливают наотдельной подложке, что позволяет достигать высокого качества пассивныхэлементов при не­обходимости создавать прецизионные ГИС.

Основной проблемойпри создании микроэлектронной аппаратуры (МЭА) является выбор конструкции, атакже:

— обеспечение теплового режима;

— обеспечение надежности;

— обеспечение компоновки и соединений;

— снижение стоимости МЭА.

При проектировании конкретного образца МЭАдолжны учитывать­ся:

— назначение и область применения  МЭА;

— заданные электрические характеристики;

— условияэксплуатации, определяющие степень воздействия внешней среды;

— требования кконструкции (надежность, ремонтопригодность, масса, габариты, тепловые режимы);

— технико-экономические характеристики(стоимость, техноло­гичность изготовления).

Основным средствомминиатюризации устройств является их ин­тегральное исполнение. В силовыхустройствах интеграция — это в первую очередь объединение бескорпусных силовыхполупроводниковых приборов в общем корпусе. Примером такого силового устройстваяв­ляется разрабатываемый силовой микромодуль вторичного источника питания.

Наряду с ГИС применяются малогабаритныесборки, состоящие из силовых транзисторов и диодов.

В основупроектирования силового микромодуля заложены сов­ременные тенденцииконструирования ВИП на базе микроэлектронной

технологии их изготовления.


АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

Анализируя заданиена дипломное проектирование, видно, что модуль используется как составная частьизделия. Наличие при экс­плуатации изделия влажности до 93% требуетпредусмотреть защиту

радиоэлементов и печатных плат путем герметизациимодуля, а также

пропиткой и заливкой. Так в частноститрансформатор преобразова­теля заливается. Герметизация модуля обеспечиваетсяс помощью резиновой прокладки по периметру между крышкой и корпусом. Наибо­леесложным вопросом является обеспечение нормального теплового режима при эксплуатациив диапазоне температур — 40-60o С.

Основное влияниетемпературы будет сказываться на радиоэле­менты и особенно верхний пределтемпературы +60o С. С этой целью выбор элементной базы произведенисключительно по техническим ус­ловиям и ГОСТам, что исключает ошибки в выбореэлементной базы. Все выбранные радиоэлементы обеспечивают предельныетемпературы эксплуатации. Такой режим достигается благодаря особенности конс­трукции.Особенность заключается в том, что большинство теплонаг­руженных элементовимеют хороший тепловой контакт на корпус моду­ля. Так, например, трансформаторпреобразователя 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 этопозволяет спроектировать модуль в заданных габаритах.

Механическиенагрузки на модуль довольно значительные, т.к. он эксплуатируется в изделииустанавливаемом на подвижных объек-

тах Однако, вся конструкция модуля и егоэлементов отвечают тре­бованиям вибро- и ударной устойчивости, заданной в ТЗ.

Исходя извышеизложенного, можно утверждать, что модуль обеспечит заданную надежностьP(t)=0,9 при t=5000. Проведенный в дальнейшем расчет надежности должен показатьправильность выб-

ранной элементной базы и самой конструкции  модуля. При  меньшем

расчетном значении  надежности  потребуется  пересмотрэлементной

базы вариантов и способов охлаждения и возможно всей конструкции

модуля.

Так, применение   бескорпусных                             транзисторов                 2Т3642Б-2,

2Т376Б1-2, 2Т397А-2 и др., а также пленочныхрезисторов R1-12, особое значение приобретает полная и тщательная герметизациявсего корпуса.

НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИНЦИП РАБОТЫ

Проблема созданияэкономичных, надежных, малогабаритных ис­точников электрической энергии дляпитания современных радоэлект­ронных устройств становится все более актуальной.

Этой проблемой заняты специалисты всех стран мира

Большое внимание уделяется и повышению КПДвторичных источни­ков питания, т.к. количество их возрастает вместе с темиустройс­твами, где  они используются.  Одновременно растут требования и кстабильности питающей напряжения РЭА.

Поэтому правильныйвыбор схемы блока питания играет большую роль в получении высокого КПД.

С этой целью былавыбрана схема микромодуля питания с широ­ко-импульсной модуляцией.

Блок питанияобеспечивает стабилизацию выходного напряжения с одновременной фильтрациейнизкочастотных составляющих входного напряжения.

Входное напряжениеможет изменяться от 20 до 30 В, а выход­ное напряжение при всехдестабилизирующих факторах (изменение входного напряжения, температурыокружающей среды, тока нагрузки) изменяется в пределах 25+1,25 В.

В основурегулирования заложен стабилизированный преобразо­ватель с широтно-импульсноймодуляцией. Микромодуль включает в себя входной фильтр, схему управления,промежуточный каскад, трансформаторный преобразователь, выпрямитель, выходнойсглажива­ющий фильтр. Входной фильтр состоит из конденсаторов С18… С24,дросселя Др1 и обеспечивает подавление пульсаций рабочей частотыпреобразователя, а также обеспечивает непрохождение ВЧ пульсаций бортсети ввыходную цепь.

Микромодуль состоитиз двух силовых токовых ключей на тран­зисторах Т13, Т14, Т17… Т26и транзисторов Т15, Т16, Т27… Т36, трансформатораТр2. Резисторы R46,R47,R48,R49обеспечивают необ­ходимый режим токовых ключей.

Микромодуль осуществляет необходимуютрансформацию напряжения и при  необходимости может произвести гальваническуюразвязку вы­ходного напряжения.

Выпрямлениепеременного прямоугольного напряжения осущест­вляется диодами VD12...VD19,включенных по схеме со средней точ­кой вторичной обмотки трансформатора. ДиодыVD20,VD21 и конденса­тор С41 позволяютполучить требуемую форму выходного выпрямлен-

ного напряжения в момент переключения диодоввыпрямителя.

Сглаживающийвыходной фильтр состоит из двух последовательно включенных Г-образныхLC-фильтров. Первый фильтр состоит из нако­пительного дросселя<sub/>Др3и конденсаторов С42… С51, второй — из дросселя Др4 иконденсаторов С52… С57. Первый фильтр производитпреобразование широтно-модулированных импульсов в постоянное нап­ряжение.Второй фильтр является фильтром подавления радиопомех и обеспечивает получениезаданных пульсаций выходного напряжения.

Схема управлениявыполнена по гибридно-пленочной технологии и включает в себя задающий генератор(ЗГ) на инверторах У1.1, У1.2,<sub/>У1.3и элементах R9,<sub/>R10,<sub/>C6;генератор коротких<sub/>импульсов на У2.1,<sub/>У1.4,<sub/>У2.2; генератор пилы на элементах VT6, R16,C12;

ШИМ-модулятор на усилителе постоянноготока (УПТ) У16; раздели­тель каналов на триггере У3.1;два (по числу каналов) выходных каскада<sub/>на У2.3, VT7,VT8, R17,<sub/>R18,<sub/>R19,<sub/>R24,<sub/>R22,<sub/>C8,<sub/>C9 — пер­вый канал; У2.4,<sub/>T9,<sub/>T10,<sub/>R20,<sub/>R25,<sub/>R21, R23,<sub/>R27,<sub/>C10,<sub/>C11 — второй канал; узел защиты от короткого замыкания внагрузке (У3.2, У7.1,<sub/>У7.2,<sub/>У8.1,<sub/>У8.2,<sub/>R28,<sub/>R29,<sub/>R30,<sub/>R32,<sub/>R33,<sub/>R36,<sub/>R37, VD8,<sub/>VD9,<sub/>C15,<sub/>C17) и вспомогательные цепи питаниясхемы управле­ния.

Первый линейныйстабилизатор параметрического типа осущест­вляет питание логических элементов У1,<sub/>У2,<sub/>У3.

Второй линейный стабилизаторпараметрического типа обеспечи­вает питанием +12 В и +6 В УПТ (У6).

Дополнительно всхему управления входит узел гашения, обес­печивающий сброс магнитной энергиипромежуточного усилительного каскада и тем самым позволяющий получить требуемуюформу выходных импульсов этого каскада.

Промежуточныйусилительный каскад выходных сигналов по току схемы управления и согласованиепо уровню. Он включает в себя ак­тивные элементы<sub/>VT11,<sub/>VT12,<sub/>трансформатор Тр1 с вторичной обмот­кой.

Схема работаетследующим образом: при повышении выходного напряжения на вход УПТ черезрезистивный делитель R50,<sub/>R34,<sub/>R35и R31 поступает повышенное напряжение. Пилообразное напряжение, на­ложенноена постоянное напряжение делителя, сравнивается с опор­ным. На выходе УПТобразуются импульсы, более узкие чем это было было до этого момента. В каждомканале суженные импульсы проходят на выход промежуточного каскада, а с негопоступают на вход токо­вых ключей. Токовые ключи меньшее время будут находитьсяв откры­том состоянии. На накопительный фильтр поступают более узкие им­пульсы.Накопительный фильтр производит сглаживание по среднему значению, поэтомувыходное напряжение начинает уменьшаться и стремится к своему нормальномузначению.


Обоснование и выбор конструкции микроблокапитания РЭА

Микроблок являетсяпринципиально новым видом конструктивного исполнения микроэлектроннойаппаратуры повышенной надежности и высокого уровня интеграции, перспективнымнаправлением в конс­труировании РЭА различного назначения, являющимсядальнейшим и более гибким развитием методов гибридной микроэлектроники.

Анализрадиоаппаратуры показал, что вторичные источники пи­тания в большинстве случаевсоздаются на дискретных корпусных элементах, в то время как остальнаяаппаратурная часть строится на интегральной элементной базе.

Результатом такогоподхода явилось то, что объем и масса вторичных источников питания составляетдо 40-50% аппаратурной части РЭА.

Во многих случаях эти проблемы вызванынесовершенством конс­трукции вторичных источников питания и устройств,отводящих от них тепло. Эти  причины  сдерживают  внедрение  интегральныхметодов проектирования силовых устройств и дальнейшее уменьшение их  масс игабаритов.  Общеизвестно, что объемные конструкции блоков пита­ния обладаютзначительным 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 отисточника тепла до его стока определяется из выражения:

t1 — t2

Q = — ,

S Rт где Q  — тепловой поток;

t1 — допустимая  рабочая температураэлементов схемы по ТУ;

t2 — температура окружающей среды;

S Rт-суммарное тепловое сопротивление от источника тепла до его стока.

Rт = Riт + Rтс + Rтт

Тепловое сопротивление конструкцииопределяется из выражения: l

Rт = —, 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);

максимальнойплощадью окружающей поверхности (S должно быть максимальным);

материал теплоотводадолжен обладать максимальной теплопро­водностью (l должно быть максимальным).

Наиболее полно этимтребованиям отвечает конструкция изде­лия, которая обладает:

— максимальной площадью поверхности приодновременном умень­шении ее объема;

— применением активныхэлементов с малым тепловым сопротив­лением, т.е. необходимо применитьбескорпусные элементы;

— применениемконструкции малокорпусных или бескорпусных пассивных элементов (трансформаторы,дроссели);

— применениемалюминия, меди, окиси бериллия, керамики 22ХС и им подобных материалов.

Кроме того, такиеконструкции обладают минимальной материа­лоемкостью, максимальной простотоймонтажа, улучшенными электри­ческими параметрами.


КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ МИКРОМОДУЛЯ

Конструкторско-технологическаяпроблема миниатюризации сило­вых устройств заключается в необходимостисоздавать и применять специальные бескорпусные полупроводниковые приборы имикросхемы,

специальные намоточные  детали  и  особые методыконструирования,

обеспечивающие плотную упаковку элементови низкое внутренне те­пловое сопротивление конструкции.

На дюралюминиевой  подложке  МСБ (l3=4 мм, 190х130;

l= 170 Вт/м град) расположены дросселидиаметром 36 мм, мощностью 2,8 Вт; диоды диаметром 14 мм и мощностью 1,6 Вткаждый; транс­форматор диаметром 55 мм, мощностью 1,85 Вт; 10 транзисторов диа­метром10 мм; мощностью по 0,83 Вт каждый, крепятся на медной пластине размером55х67х2,7 мм.

Применениебескорпусных приборов позволяет уменьшить объем конструкции и довести его довеличины полностью определяемой энергетическими соотношениями и условиямиохлаждения.

В нашем случае мырассматриваем тепловой расчет микроузла, который позволяет нам определитькартину температурного поля ГИС с помощью расчета тепловых режимов ивзаимовлияния элементов.

Примем условные обозначения:

Wi              — удельная мощностьрассеивания элемента, Вт/см2;

Wi max — максимальная удельная мощность рассеивания элемен­та, Вт/см2;

DQ             -    допустимая абсолютная погрешностьперегрева, oС;

l                  -    теплопроводность подложки,Вт/м — град;

l3                -    толщина подложки,нм;

Rk              -    контактное тепловоесопротивление, м2 град/Вт;

Zo               -    эквивалентный радиустепла, мм;

ro                -    эквивалентный радиусисточника тепла, мм;

Pi                -    мощность источникатепла, Вт;

Si                -    площадь поверхностиисточника, мм2;


РАСЧЕТТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ ИСТОЧНИКА ТЕПЛА

Экивалентныйрадиус подложки

Zo= 90 мм;

Эквивалентный радиус источника тепла ro=7мм;

Критериальную величину рассчитываем по формуле:

|\\\\\\\\\

|\\\                / 17Zo2

j=? Bi= / ---------     ;

?Rk7l7lз

|\\\\\\\\\\\\\\\

/ 17(9710-2)2

j =   /                        ----------------  =3,5; где Rk= 10-3,

?4710-37170710-3

Bi — критерий Био;

j - критериальная величина.

Для нахождениякритерия f необходимо определить отношение r/Zo.

Определяемфункцию  f(r/Zo,j) по таблице;

Y(r/Zo,j)=0,5064

При r=roопределяем тепловой коэффициент F(ro); отношение r/Zo,j=0,7/9,0=0,078

1

F(ro)= — Y(r/Zo,r/Zo,j)

2l37l

F(ro) = 0,37 град/Вт

Температурав точке r=ro составляет

t(ro)7tc = P7F(ro)

t(ro) =  70,6 град

tc принимается равной toустройства и равно 70o.

Рассчитываемкоэффициент F(r/Zo) для следующих точек:

r/Zo=0,2;0,3;0,6;1.

Изтаблиц 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

Тепловыекоэффициенты равны:

F(0,2)=0,17                      F(0,3)=0,10

F(0,6)=0,03                      F(1,0)=0,012

Перегревыв этих точках составляют:

Q(0,2)=0,27 Q(0,6)=0,048

Q(0,3)=0,16Q(1,0)=0,02

Вокруг каждогоисточника делаем окантовку — зону влияния элементов.

2.1.2 РАСЧЕТ ВЗАИМОВЛИЯНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ

Для каждого i-тогоисточника тепла рассчитывается влияние на близлежащие к центру этого источникаточки y-х элементов схемы, которые хотя бы частично заключены в областипрямоугольника i-то­го элемента.

Температура любойточки поверхности основания определяется по формуле:

Ki7Wi

Qi= — — 2 e(q1r1)+ Sign q27e(q2r1) + Sign r27e(q1r2)+

[     

+ Sign q27Sign r27e(q2r2)2

]

q1= d1' + |xo| r1 = d2' +|yo|

q2= d2' — |xo|   r2 = d2'- |yo|

qo = min q1r                                                maxq1r

K = —, qc

D1  D2

где  d1'= ---    и                         d2'= ----

l3             l3

D1  и D2  — размеры источника тепла;

Кк — коэффициент качества конструкции; l3

Кк= —. l

Xo, Yo — безразмерные координаты точки, в которой определяется перегрев в системекоординат, центр которой совпадает с центром

i-тогоэлемента, а оси /1-6/ сторонам i-того элемента;

xo = xo / l3

e(q1r) = e1(qo) — e2(qok)

e1(qo)и e2(qok) даны в таблице.

Определим перегрев Q1-2в ближайшей тоске влияния дросселя (элемента 2) на транзистор (элемент 1).

d1' = 27,5 / 4 хо =4,75

d2' = 33,5 / 4<sub/>уо = 0

q1 = 11,65          r1= 8,4

q2= 2,15          r2 = 8,4

К1 = 1,4               К3= 1,4

К2= 4,0                К4 = 4,0

e (q1;r1) = 1

e (q2;r2) = 0,9726

e (q1;r2) = 1

e(q2;r2) = 0,9726

Q1-2= 0,197

Перегрев в ближайшейточке влияния дросселя (элемент 2) на диод (элемент 3)

Q3-2=0,00003

Дляостальных элементов:

Диод (элемент 3)                                                Q1-3= 6710-3 на транзистор

Стабилитрон(элемент 5)                                Q1-5 = 6710-3                       (элемент1)

Транзистор (элемент 1)                                   Q2-1= 3710-4                         на дроссель

Диод (элемент 3)                                                Q2-3= 6,63710-2 (элемент 2)

Трансформатор (элемент 4)                           Q2-4= 4710-4

Стабилитрон (элемент 5)                                                                             Q2-5=3710-6

Транзистор (элемент 1)                                   Q3-1= 0                                   на диод

Трансформатор(элемент 4)                           Q3-4 = 1,6710-2(элемент 3)

Дроссель (элемент 2)                                        Q4-2= 7710-6                       на трансформа-

Стабилитрон(элемент 5)                                Q4-5 = 1,47710-3тор (эл. 4)

Транзистор (элемент 1)                                   Q5-1= 7,8710-5                         на

Дроссель (элемент 2)                                        Q5-2= 7710-4                         стабилитрон

Диод (элемент 3)                                                Q5-3 = 4,44710-2 (элемент 5)

Трансформатор(элемент 4)                           Q 5-4 = 4,44710-2

РАСЧЕТСОБСТВЕННЫХ ПЕРЕГРЕВОВ ЭЛЕМЕНТОВ

Определяембезразмерные параметры элементов схемы:

min(D 1i,D 2i)         max(D1 i,D 2i)

qoi= ------------                                и           Ki=------------

l3                                                      min(D1i,D 2i)

Удельнаямощность рассеивания элементов равна

Wi= Pi / Si

Перегревэлементов под действием рассеиваемой мощности:

Q i=<sub/>Kk7Wi7e (qoi,k)

Собственный перегревсостоит из перегрева элемента и перег­рева клея

Qni =  Q i + Q кл

Длятранзисторов:   qот=6,875<sub/>Kт=1,2

Длятрансформатора:<sub/>qотр=6,875<sub/>Kтр=1,0

Длядиода:<sub/> qод=1,75<sub/>Kд=1,0

Длядросселя:<sub/> qодр=4,5<sub/> Kдр=1,0

e1(qот)=0,9999<sub/>   e 1(qодр)=0,99930

e2(qотр)=0,999952<sub/> e 1(qод)=0,86863

e2(qот Kт) = 0<sub/> e2(qодрKдр)=0,0008

e2(qотр Kт) = 4,5<sub/> e2(qодKд)=0,05077

Kk= 0,22710-4 м2 град/Вт

Wт<sup/>=<sup/>0,224<sup/>Вт/см2

Wдр= 0,28  Вт/см2

Wтр= 0,08  Вт/см2

Wт= 1,02  Вт/см2

Перегрев элемента под действием рассеиваемой мощности:

Qт = 0,5710-5

Qдр=0,6710-5

Qтр= 0,176710-5

Qд= 2,2710-5

Собственныйперегрев элемента:

Qн т = 0,20955

Qн тр= 0,60002

Qн д = 2,12602

Qндр= 8,4006

2.1.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛНЫХ ПЕРЕГРЕВОВ ЭЛЕМЕНТОВ

Полный перегревэлемента равен сумме собственного перегрева и перегревов, вызванных влияниемостальных элементов схемы.

Температура элементов с учетом влияниядругих элементов сос­тавит:

ti = toc + Qni

t1=70,46oC, t2=78,50oC,t3=72,14oC, t4=72,14oC,<sub/>t5=70,80oC

1

Температура элементов                                                             таблица

Источник

влияния

Элемент, на который влияет 1 2 3 4 5

1

2

3

4

5

0,20

0,197

0,006

-

0,6 10-3

 0,3710-3

8,40

0,076

0,4710-3

0,3710-5

-

0,3710-4

2,126

0,016

0,1710-5

-

0,7710-4

0,016

2,126

0,1710-5

0,156710-3

0,14710-2

0,0888

0,8888

0,60

Итого 0,457 8,477 2,142 2,142 0,779

КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ

Материалы,используемые в качестве оснований для печатных плат (ПП), должны обладатьсовокупностью определенных свойств. К их числу относятся высокиеэлектроизоляционные свойства, доста­точная механическая прочность и др. Все этисвойства должны быть стабильными при воздействии агрессивных сред иизменяющихся усло­вий. Кроме того, материал платы должен обладать хорошейсцепляе­мостью с токопроводящим покрытием, минимальным короблением в про­цессепроизводства и эксплуатации. Если платы изготавливаются из листового материала,то последний должен допускать возможность обработки резанием и штамповкой.

В качестве материалаПП используем листовой фольгированный материал — стеклотекстолит фольгированныймарки СФ 2-50-2,0 ГОСТ 10316-70.

Выбор данного материалаобъясняется назначением и условиями работы микромодуля. Печатные платы изстеклотекстолита 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 свойствастеклотекстолита

Показатели СФ 2

1.Плотность с фольгой, г/см2

2.Предел прочности на растяжение, кг/см2

3.Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом

4.Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 106Гц

5.Диэлектрическая проницаемость

1,9-2,9

2000

1010

0,07

6

Размеры плат нерекомендуется брать более 240х360 мм при обычных и 120х180 мм прималогабаритных деталях. Это связано с тем, что при больших габаритных размерахПП увеличивается длина печатного проводника, чем снижается его прочность,снижается сила сцепления печатного проводника с изоляционным материалом, чтотребуется затем дополнительное сцепление путем предусмотрения до­полнителныхконтактных 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 механическаяжесткость печатной платы.

Для устранения этогоэффекта 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 размероврекомендуется выполнять с плотностью монтажа, соответствующей классу А. К этомуклассу относятся пла­ты, у которых ширина проводников и расстояние между ними вузких местах находятся в пределах 0,5-0,6 мм.

Принимается площадьвсех элементов 80,6 см2, а коэффициенты плотности монтажа равным0,7, получаем максимальную площадь пе­чатной платы равной 116 см2.

Исходя изособенностей конструкции блока, а именно: ограни­чение размеров в целяхдостижения наименьших габаритов микромоду­ля, печатная плата модуля имеетразмеры и форму, изображенную на рисунке

Форма и размеры платы

Зная габариты платы,можно перейти к компоновке элементов на ПП с учетом необходимых зазоров междуэлементами и рационального их размещения, для снижения паразитных связей инаводок.

Выбираем шагкоординатной сетки 1,25 мм согласно ГОСТ 20317-62 и отраслевого стандарта ОСТ4.ГО.070.011.

Центры монтажных ипереходных отверстий расположены в узлах координатной сетки.


РАСЧЕТНАДЕЖНОСТИ МИКРОМОДУЛЯ.

Надежность — свойство изделия сохранять свои параметры в за­данных пределах и в заданныхусловиях эксплуатации в течение оп­ределенного промежутка времени.

Общую надежностьможно принимать как совокупность трех свойств: безотказность,восстанавливаемость, долговечность.

Безотказность — свойство системы непрерывно сохранять рабо­тоспособность в течение заданноговремени в определенных условиях эксплуатации. Она характеризуетсязакономерностями возникновения отказов.

Восстанавливаемость- это приспособленность системы к обна­ружению и устранению отказов с учетомкачества технического обслу-

живания. Она характеризуется закономерностямиустранения отказов.

Долговечность — свойство системы длительносохранять работо­способность в определенных условиях. Количественнохарактеризуется продолжительностью периода практического использования системыот начала эксплуатации до момента технической и экономической целесо­образностидальнейшей эксплуатации.

Методы повышения надежности в зависимостиот области их при­менения можно разделить на три основные группы:производственная, схемно-конструкторские, эксплуатационные.

К производственнымметодам относятся: получение однородной продукции, стабилизация технологии,анализ дефектов и механизмов

отказов, разработка методов  испытаний,  определение зависимости

показаний надежности от интенсивности внешнихвоздействий.

Ксхемно-конструкторским методам относятся: выбор подходя­щих условий нагрузки,унификация узлов и элементов, разработка схем с допусками на отклонениепараметров элементов, резервирова-

ние, контроль работы оборудования, введение запасаработы во вре­мени.

К эксплуатационным методам относятся: сборинформации надеж­ности, увеличение интенсивности восстановления,профилактические мероприятия, граничные испытания.

Наиболееответственным этапом по удовлетворению требований эксплуатационной надежностиявляется этап проектирования.

Насколько всесторонне учтены при проектированиии изготовлении опытного образца условия производства и эксплуатации с точкизре-

ния безопасности в работе,ремонтопригодности, долговечности ап­паратуры, настолько последняя будетобладать эксплуатационной на­дежностью.

К критериямбезопасности относятся: вероятность безотказной работы, частота отказов,интенсивность отказов, среднее время

безотказной работы, наработка на отказ.

Интенсивностьюотказов называется отношение числа отказавших изделий в единицу времени ксреднему числу изделий, продолжавших исправно работать. Среднем временембезотказной работы называет-

ся арифметическое время исправной работыкаждого изделия. В тео­рии вероятности применяются различные законыраспределения. Наи­более простым распределением потока отказов во времениявляется эксплуатационный закон распределения, который рассматривает пос­ледовательностьотказов во времени, как простейший поток событий.

Расчет вероятностибезотказной работы, когда отказы комп­лектующих элементов распределяются поэкспоненциальному закону производится по следующим формулам:

P(t)= et 7<sup/>e<sup/> -t7...7e   -t

где -lS — суммарная интенсивная отказов РЭА,

li — интенсивность отказовкомплектующих изделий и эле­ментов.

Интенсивность отказов комплектующихэлементов с учетом усло­вий эксплуатаций производится по формуле:

l = lp 7 KB

KB — коэффициент, учитывающийусловия эксплуатации элементов для каждой группы аппаратуры. Для наземнойстационарной и возимой аппаратуры KB=1.

Произведем ориентировочный расчетнадежности; он основывает­ся на следующих допущениях:

— интенсивностьотказов всех элементов не зависит от време­ни; т.е. в течение срока службы уэлементов, входящих в изделие, отсутствующих старение, износ;

— отказы элементов изделия являются случайнымсобытием;

— все элементыработают одновременно, коэффициент нагрузки Кн=0,6.

Исходные данные длярасчета вероятности безотказной работы сведены в таблицу

Расчетведется по формуле:

P(t) = e — t

l — суммарная интенсивность отказов элементов и узлов;

t- время работы микромодуля.

Среднее время работыдо первого отказа определяется по фор­муле:

1

To = — (час) l S

Расчет вероятностибезотказной работы будем вести для двух температур:

для нормальной t1=20оCи для максимальной<sub/>t2=50оC, указанной в ТУ.

Для определенияинтенсивности отказов элементов при t2=50оC вводятсяпоправочные коэффициенты f. Тогда интенсивность отказов будет равна:

lt = lt 7 f

Данные интенсивности отказов сводим в таблицу

Среднее время безотказной работы при двух температурахбудет рав­но:

при t=20оC   T =15243 час

при t=50оC   Т = 11031 час

Для построения зависимости безотказнойработы от времени на­работки микромодуля составим таблицу     вероятностибезотказной работы для двух температур.

1

Данные интенсивности отказов                                                            таблица

Наимено-

вание

элементов

Кол-во

N

 li710-6

1/час

  Кн li710-6

20оC

50оC

20оC

50оC

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

резиновые

8 0,7 0,03 0,03 0,17 0,17 Корпус микромодуля 1 0,6 0,003 0,003 0,018 0,018 S 65,6 S 90,7

Вероятность безотказной работы                                                таблица

Среднее время работы микромодуля t(час)

Вероятность

-----------

t1=20оC

безотказной работы  |

---------------------

|  t2=50оC | |

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      |

График зависимости вероятности безотказной работы отвремени работы микромодуля


Из таблицы видно, чтовероятность безотказной работы микро­модуля при t1=20оCзначительно выше, а при<sub/>t2=50оC ниже. Этообусловлено тем, что при повышении температуры повышается интен­сивностьотказов радиоэлементов, т.е. увеличивается разброс их параметров иследовательно расстройка всего микромодуля. Из при­веденного расчета можносделать вывод, что микромодуль имеет хо­рошую надежность, т.е. можногарантировать 15240 часов безотказ­ной работы микромодуля при нормальнойтемпературе, 11031 часа при повышенной температуре. Если же исходить изреальных условий работы микромодуля, то можно сказать, что его надежностьнамного выше, т.к. при расчете принималось, что в работе находятся все элементымикромодуля при максимальной нагрузке, т.е. микромодуль работал в наихудшихусловиях.

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

Приведенный расчет на ЭВМ внесен в приложение 3.


ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ

МИКРОБЛОКА ПИТАНИЯ РЭА

Анализтехнологичности конструкции микромодуля будем прово­дить определяя основныепоказатели. Стандартами ЕСТПП устанавлива­ется обязательность отработки КДизделий на технологичность на

вех стадиях производства РЭА.

Количественнаяоценка технологичности конструкции основана на системе показателейтехнологичности, которые являются критери-

ями технологичности.

Согласно ГОСТ14201-83 оценку технологичности конструкции будем проводить по показателям,достигнутым в процессе отработки конструкции на технологичность. Показателиновой конструкции бу­дем сравнивать с показателями базовой.

Для всех видов изделий при отработкеконструкции на техноло­гичности ставятся следующие задачи:

— Снижениетрудоемкости изготовления изделия. Она зависит от многих факторов, главным изкоторых следует считать стандартиза­цию, унификацию составных частей изделия иих элементов, типиза­цию технологических процессов изготовления и ремонтаизделия.

— Стандартизациясоставных частей или деталей (крепеж). При использовании стандартных составныхчастей изделия создаются предпосылки для их централизованного производства,обеспечивают их взаимозаменяемость при выходе из строя в процессе сборки, иск­лючаетпрогоночные работы, упрощает техническое обслуживание из­делия, снижает егосебестоимость.

— Унификация составных частей изделия. Эта задача включает: использование в проектируемых изделиях составных частейконструк­ции, отработанных на технологичность, использование покупных из­делий.

— Возможностьиспользования типовых технологических процес­сов сборки, обработки, контроля.Применение типовых технологичес­ких процессов создает условия для повышенияуровня их механизации и автоматизации, сокращения сроков изготовления.

Для определениярасчетных коэффициентов технологичности сос­тавляем таблицу, в которую вносимданные о проектируемом и ба-

зовомизделии.

1

Таблица

Расчет технологичности конструкции

Д Е Т А Л И Специально изготовленные

Нормализованные NА,NК

Покупные 18 21 13 17 3 3 - - 5 7 - - 55 60 33 40 35 50 - - 75 152 - -

Нормализованныйкоэффициент

Nшн +<sub/>Nшнс

Кн= -----------

N ш -<sub/>Nшк

75                                                                      152

Кн пр = — = 0,46<sub/>Кнбаз = — = 0,6

198-35                                                              302-50

N ш — общее количество по спецификации

Nшн — не крепежные

Nшнс — стандартные

Nшк — крепежные


Коэффициентзаимствования

Nшз

Кз = ----------

N ш -<sub/>Nшк

Nшз — заимствованные

Кзпр = 0,2<sub/>Кз баз = 0,16

Коэффициентповторяемости

Кпов = -----

N ш

NД-  количество одноименных деталей

Кпев.пр= 0,19<sub/>Кпов.баз = 0,16

Коэффициентпреемственности и освояемости

Nшп + Nшз + Nшнк + Nшп

Кп = ----------------------

Nш — Nк

Kпр.пр = 0,65

Kпр.баз= 0,76

Коэффициентконструктивного оформления

N осн

Кконст = ---------

N ш -<sub/>Nшк

81

Kконст.пр.= — = 0,49

198-35


Кконст.баз= — = 0,45

302-35

Коэффициенттехнологичности конструкции

С2

Ктехн = — 7 100 %

С1

где С1-С2 — себестоимость базовой и проектируемой конструк­ции, руб

340

Ктехн = — ~ 1,2

270

При сравнении производственно-технологическиххарактеристик проектируемого и базового изделий видно, что они в основном выше,чем у проектируемого изделия. Однако коэффициенты преемственности инормализованный у проектируемого изделия несколько ниже за счет широкого примененияв проектируемом изделии микроэлектроники.

3.2. Определение показателя качествапроектируемого изделия

Важнейшим показателем качествапроектируемых изделий РЭТ яв­ляется их технический уровень.

Абсолютные значения параметровтехнического уровня рассчиты­ваются по формулам:

xkp              xj

xcj = — xnj = ---

xi                xnp

где хcj — безразмерный показатель качествадля показателей,

при увеличении абсолютных значений которых возрастает обобщающий

показатель технического уровня;

хnj — безразмерный показателькачества для показателей, уве­личение абсолютных значений которых ведет куменьшению обобщающего показателя качества;

хnp, хkp — показатели качества итехнического уровня изделий;

хj — показатели разрабатываемого изделия.

Коэффициент весомостикаждого показателя bj рассчитывается по формуле:

1<sub/>  x

bj = — 7<sup/> S<sup/>bjm

Z<sup/>  m=1

Pjm

bjm = — ,

c

S<sup/> Pjm

i=1

где Z — количество специалистов-экспертов;

Рjm — оценка важности j показателя.

Обобщающий показатель технического уровнярадиоизделия опре­деляется по формуле:

n                                                      n

hT = S bj 7 хcj +  S bj7 хnj,

i=1          i=1

где hT — обобщающий показатель техническогоуровня изделия;

bj — коэффициенты весомости (значения) j-того показателя.

Данные дляопределения показателя качества проектируемого изделия сводим в табл.


Таблица Технические показатели

базового и проектируемогоизделий

Показатели качества

проект.

изделие

базовое

изделие

Оценка важности 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 мон-

таж и установку,

час

0,55 0,65 8 7 9 6.Среднее время наработки на отказ, час 1000 800 8 9 8

c

1 эксперт   S Pjm =                                    47

j=1

c

2 эксперт   S Pjm =                                    58

j=1

c

3 эксперт   S Pjm =                                    54

j=1

Расчет значениякоэффициентов весомости отразим в табл.


Таблица Значение коэффициентов весомости

1

Показатели качества Коэффициент весомости

Средний

коэфф.

весомости

1 эксперт 2 эксперт 3 эксперт 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<sub/>Pjmj=1

0,851 0,859 0,721 0,864

Коэффициенты уровня качества аттестуемогоизделия определят­ся по формуле:

Пат hат = — ,

Пэт

где Пат, Пэт — показатели качества

Расчет показателейкачества аттестуемого изделия и эталона отразим в таблице


Таблица

Расчет показателя качества

1

Показатели

качества

Относительный показатель Безразмерный показатель

П

изделие

Б

изделие

П

изделие

Б

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

Коэффициент уровня качества и техническогоуровня проектиру­емого изделия равен 1, а показатель аналога равен:

0,68

hT = — =0,787,

0,864

что соответствует второй категории качества — hT< 0,9


Разработка схемы сборочного состава

Технологии сборкиРЭА уделяется много внимания. Это объясня­ется высокой удельной трудоемкостьюсборочных процессов а также значительным вниманием сборочных операций навыходные параметры изделий.

Высокая трудоемкостьсборочных работ объясняется рядом осо­бенностей, характерных для производстваРЭА.

К ним относятся:

сложность изначительная номенклатура элементов современной РЭА;

наличие в сборочныхпроцессах операций, обеспечивающих вы­ходные параметры изделий (напримергерметичности) и сложность их выполнения;

низкий уровень механизации и автоматизации процессовсборки.

В общем видесборочный процесс — это соединение в определен­ной последовательности отдельныхдеталей и элементов в сборочные группы, узлы для получения готового изделия.Выбор последова-

тельности операций сборочного процесса зависит отконструкции из­делия, группы, подгруппы и узлов различают общую сборку иузловую сборку.

Общей сборкойназывается часть технологического процесса сборки, в течение которой происходитфиксация составляющих групп, подгрупп и узлов, входящих в готовое изделие,соответствующее техническим условиям.

Узловой сборкойназывается часть технологического процесса сборки, при которой образуютсягруппы, подгруппы и узлы, входящие в данное изделие, в соответствии стехническими условиями, предъ­являемыми к ним.

Порядок сборки включает следующие этапы:

— механический монтаж;

— установка крепежных механических деталей;

— механическая установка радиодеталей на основания иплаты;

— электрический монтаж.

В соответствии с этими требованиямисоставляем схему сбороч­ного состава микромодуля.

Исходными даннымидля разработки технологического процесса сборки является сборочный чертеж.

Сборка модуля ведется в 2 этапа.

На первом этапепроисходит параллельная сборка основания и печатной платы.

На втором этапепроизводят крепление платы к основанию и крепление крышки модуля.

Схеме сборочного состава микромодуля приведена нарисунке


Схема сборочного состава микромодуля


Технологический процесс сборкифункционального узла

напечатной плате.

Технологическийпроцесс сборки фугкционального узла разраба­тываем по ГОСТ 14.301-73 ЕСТПП. Вкачестве базовой детали исполь­зуем печатную плату (ПП), на которую воптимальной последователь­ности устанавливаются сборочные единицы и детали.Такой вариант технологии сборки ПП является приемлемым, так как элементы уста­навливаютсяна ПП. При проектировании технологического процесса сборки ПП выбираем заоснову типовой технологический процесс (ТП), руководствуясь программой выпускаи типом производства.

Тип производства в первом приближенииопределяем по програм­ме выпуска.  Так как согласно ТЗ программа выпускасоставляет 100 штук в год, то можно предположить, что тип производства — единич­ное.

Оборудование,применяемое для подготовки и сборки функцио­нального узла на ПП, необходимовыбирать 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 про­изводительностьоборудования: 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 штучномпроизводстве применить ручную сборку ПП.

Для промывки ППприменяем шкаф типа КР-1М с вытяжной венти­ляцией.

Для сушки ППприменяем шкаф типа СНОЛ-3,5 с вытяжной венти­ляцией.

Для сушки ПП после лакировки применяемсушильный шкаф ГР206. Технологический процесс сборки ПП проводим в следующейпос-

ледовательности:

— расконсервация ПП и определениепаяемости печатных провод­ников платы;

— комплектованиенавесных элементов, проводя при этом вход­ной контроль внешним осмотром наотсутствие 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 флюсаорганическим раст­вором;

— сушка печатной платы;

— правка навесных элементов, маркировка и контрольмонтажа;

— отправка собранной ПП на участок сборки микромодуля.

Структурная схемапроцесса сборки печатной платы изображена на рисунке

1

Структурная схема ТП сборкиПП

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.

Метрологическое обеспечение при настройкемикромодуля

Инструкция по  настройкемикромодуля.

Настоящая инструкцияустанавливает порядок проведения наст­ройки и проверки микромодуля с цельюполучения заданных параметров.

Инструкция предназначена для проведениянастройки и проверки модуля на предприятии-изготовителе.


. Краткие сведения о модуле.

Модуль предназначендля преобразования напряжения бортсети постоянного тока 24-30В в стабилизированноенапряжение 25 В.

2. Перечень параметровмодуля, по которым производится настройка.

Перечень параметров модуля, по которымпроизводится настрой­ка модуля, приведен в таблице.

1

Таблица

Наименование параметра, единица измерения Величина параметра Допустимая погрешность измерения,% Примечания

номинальное

значение

предельное

отклонение

Выходное напряжение, В, при токе нагрузке 0,8А 25 + 0,2

Уровень переменной составляющей,

НВ, не более

2,5 + 3

Входной ток,

А, не более

1,5 + 1

3.Указания мер безопасности.

3.1 При подготовке рабочего места,подготовке модуля к наст­ройке и проверке необходимо выполнять следующиеправила:

1. Строго соблюдатьвсе действующие на предприятии-изготови­теле требования техники безопасностипри 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 настройкумодуля на рабочем сто­ле на фланелевой салфетке.


. Вспомогательные технические данные.

4.1 При настройке ипроверке модуля на рабочем месте должна быть следующая документация:

Схема электрическая принципиальная А02.087.002 Э3; Перечень элементов А 02.087.002 МЭ

Сборочный чертеж модуля А 02.087.002 МЭ

4.2 При настройкемодуля на рабочем месте необходимо иметь средства измерения, контроля ивспомогательное оборудование, при­веденное в таблице:

Таблица

1

Наименование и обозначение средств изме­рения, кон­троля, испы­тания, вспо­могательного оборудования Основные характеристики Тип, соответ­ствующий требованиям основным ха­рактеристикам Количество на одно рабочее место Примечания

класс

точно-

сти

исполь-

зуемые

параме-

тры

Источник питания постоянного тока

ЕЭО.323.428ТУ

Вольтампер­метр

ТУ 25-04-1 3109-78

Милливольт­метр ЯЫ12.

710.080ТУ

Ампервольтом

ТУ25-04-814- 75

Приспособле­ние

0,1

0,2

+2,5%

+2,5%

напря-

жение

(0-30)В

ток

(0-2)А

ток

(0-2)А

напря-

жение

(0-30)В

напря-

жение

(0-300)В

сопротив

ление

(0- )Ом

В5-30

М 2044

В3-48А

43103/2

К02 ПТ-1 1

3

1

1

G1

P3

Р4

Р5

Спецобору­дование

Примечание:Допускается применение других средств измерения и контроля, обеспечивающихпроверку параметров и точности измерений.

Выбор средств измерения, контроля поклассу точности следует производить в соответствии с ОСТ 4.005.005-79

4.3 Для настройки модуля нарабочем 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;

острогубцыОБ1. АРП 54161-022 ТУ

Для настройки модуляна рабочем месте должны находиться следующие материалы:

припой ПОС-61 ГОСТ 21930-76;

спиртовой   раствор   канифоли,   приготовленный                                           согласно

ОСТ 4ГО.003.200

проводМГШВ 0,5 ТУ16-505. 437-82

5. Требования к рабочему месту.

5.1 К рабочему местудолжны быть подведены шина заземления, переменное напряжение 250В, 36В частотой50 Гц для питания средс­тв измерения, контроля.

5.2 Структурнаясхема подключения проверяемого модуля (МПН) к средствам измерения, контроляприведены на рисунке

6. Подготовка к работе.

6.1   До   проведения                            настройки               модуля               необходимo:

проверить наличие втехнологическом паспорте (маршрутной карте) отметки ОТК и о приемке операцийизготовления блока, предшествующих настройке;

проверить наличие исрок действия аттестатов измерительных приборов;

проверить наличиедокументов, приборов и инструментов, указанных в разделе 4 настоящейинструкции;

осмотреть модуль на соответствие сборочному чертежу;

проверить приборомР5 правильность монтажа блока в соответствии с электромонтажным чертежом;

проверить приборомР5 отсутствие короткого замыкания во входных и выходных цепях модуля;

собрать на рабочемместе схему для настройки в соответствии с рис. ;

установить тумблер«Питание» на приспособлении в положение «ОТКЛ»;

Включить источник G1 и установить на еговыходе напряжение в диапазоне 24-30В.


.Методы настройки и проверки.

7.1 Включите тумблер«питание» на приспособлении КО2 ПТ-1. На приспособлении должнавключиться лампочка «Вход».

7.2 Установите поприбору Р2 напряжение на входе модуля равным 27В. Измерьте прибором Р3напряжение 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 Измерьтеприбором Р3 величину выходного напряжения, а прибором Р4 уровень переменнойсоставляющей при входных напряжениях 24, 27 и 30В.

Величина выходногонапряжения и уровень переменной составляющей должны соответствовать значениям,указанным в таблице.

7.4 Проконтролируйтепо прибору Р1 величину входного тока при изменении напряжения питания от 24 до30В. Она не должна превышать значений, указанных в таблице.

7.5 Выключите тумблер «питание»на приспособлении и источник питания G1.

Отключите блок от приспособления.

Блок считаетсяотрегулированным, если его параметры соответствуют требованиям раздела 2настоящей инструкции.

7.6 В ходе настройкимогут быть обнаружены неисправности отдельных элементов, а также нарушениямонтажа.

Обнаружение нарушения монтажа производите прибором Р4.

При обнаружениинеисправности какого-либо элемента или нарушения монтажа замените неисправныйэлемент и исправьте монтаж.


ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

Настоящиетехнические условия (ТУ) распространяются на мик­роблок питания РЭА. Микроблокотносится к IV-V поколению радиоэ­лектронной аппаратуры и изготавливается всоответствии с требова­ниями нормативно-технических документов (НТД), указанныхв конс­трукторских документах и настоящих условий.

УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ

— температура окружающей среды — 20оС +50оС;

— относительная влажность                               — 75%;

— атмосферное давление                                     — 0,027102 Пау;

климатическоеисполнение                               — I

Вэксплуатации экологически чисто.

1.ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1.Общие требования

1.1.1.Изделиедолжно соответствовать требованию ТУ и комплекту конструкторских документов.

1.1.2.По внешнему виду, оформлению изделиедолжно соответствовать образцу-эталону, утвержденному в установленном порядке.

1.2.Требования к электрическим параметрам.

1.2.1.Изделие должно соответствоватьтребованиям 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.Выходноенапряжение -  25 В.

1.3.Требования к массогабаритным параметрам.

1.3.1.Масса — 0,8 кг.

1.3.2.Размерыплаты 220х190х17 мм.

1.4.Требования по устойчивости к климатическимусловиям.

1.4.1.Изделиедолжно соответствовать требованиям настоящих ТУ во время и после воздействияклиматических факторов, характе-

ристики которых приведены в табл.

1

Таблица Характеристики климатическихфакторов

Вид

испытаний

Характеристики

воздействующего

фактора

Норма

испытаний

режимов

Допустимые

отклонения

норм

1.Воздейст­вие повышен­ной влажнос­ти

Относительная влажность, % не более

toC

Продолжительность, час

Выдержка в нормальных климатических условиях, не менее, час

98

20

48

2

+ 3

+ 3

+ 3

+ 3

2.Воздейст­вие понижен­ной темпера­туры

Предельная температура,oC

Продолжительность, час

Рабочая toC

Продолжительность, час

Выдержка в нормальных климатических условиях, не менее, час

-10

2

+20

5

2

-

-

+ 3

-

3.Воздейст­вие повышен­ной темпера­туры

Рабочая toC

Продолжительность, час

Выдержка в нормальных климатических условиях, не менее, час

+35

2

2

-

-

-

1.5.Требования к механическим свойствам.

1.5.1.Изделиедолжно соответствовать требованиям настоящих ТУ во время и после воздействиямеханических факторов, характе­ристики которых приведены в табл.

1

Таблица Характеристики механическихфакторов

Вид

испытаний

Характеристики

воздействующего

фактора

Норма

испытаний

режимов

Допустимые

отклонения

норм

1.Прочность при воздей­ствии сину­соидальной вибрации одной частоты

Частота, Гц

Амплитуда вибрационного ускорения, м/с3 (g)

Время выдержки ускорения, час

20

19,6

0,5

+ 1

+ 0,2

+ 20

2.Прочность при транс­портировке в упакован­ном виде

Длительность ударного импульса

Частота удара в минуту

Пиковое ударное ускорение, м/с2

Общее число ударов

5-10

40-80

98

13000

-

-

-

-

1.6.Требования надежности.

1.6.1.Средняянаработка 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.;

упаковочнаятара — 1 шт.

1.8.Маркировка.

На микроблоке должны быть следующиенадписи и обозначения, выполненные в соответствии с конструкторскойдокументацией:

полное торговое наименование;

порядковый номер микроблока;

напряжение питания и род тока.

1.9.Упаковка.

Микроблок долен быть упакован впотребительскую, являющуюся также транспортной, тару, выполненную всоответствии с требовани­ями конструкторской документации.

1.10.Требования безопасности.

1.10.1.Опасноедля жизни человека напряжение по ГОСТ 12.007-88

2.Правила приемки.

2.1.Общие положения

2.1.1.Приемку и контроль качествамикроблока, прошедшего техноло­гический прогон, проводят в соответствии с ГОСТ21194-87.

2.2.Приемно-сдаточные испытания.

2.2.1.При сплошномконтроле испытаниям подвергают 100% изготов­ленных микроблоков. Состав ипоследовательность проведения

сплошного контроля приведены в табл.

1

Таблица Состав и последовательностьпроведения

сплошного контроля

Наименование испытания и проверки Номер пункта ТУ Раздела «ТТ» Раздела «Методы конт­роля измере­ний и испыта­ний

1.Проверка комплектности

2.Проверка функциональных возмож­ностей

3.Проверка внешнего вида, четкости работы органов управления, качества сборки и монтажа

4.Проверка электрических параметров

5.Проверка маркировки и

упаковки

1.7

1.2.5

1.6

1.2

1.8;1.9

2.2.2.Выборочному контролю подвергаютблоки в количестве установ­ленном в ГОСТ 21194-87.

Таблица

Содержание испытаний и проверок блока привыборочном контроле

1

Наименование испытания и проверки Номер пункта ТУ Раздела „ТТ“ Раздела „Методы конт­роля измере­ний и испыта­ний

1.Выходное напряжение

2.Выходная мощность

3.Прочность при транспортировании

1.2.5

1.2.3

1.5.1

2.3.Периодические испытания

2.3.1.Периодическиеиспытания проводят на трех блоках. Состав и последовательность периодическихиспытаний приведены в

табл.


Таблица Состав и последовательность

периодических испытаний микроблока

Наименование испытания и проверки Номер пункта ТУ Раздела “ТТ» Раздела «Методы конт­роля измере­ний и испыта­ний

1.Проверка массы, габаритных размеров

2.Проверка электрических параметров и характеристик

3.Проверка функциональных возможностей

4.Механические и климатические испытания

1.3.1; 1.3.2

1.2

1.2.5

1.4; 1.5

2.4.Типовые испытания.

2.4.1.Программа иобъем 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. 1

Таблица Перечень применяемых средств измерений,

контроля и испытаний а также вспомогательногооборудования

Наименование Тип Количество

Источник питания постоянного тока

ЕЭЗ.223.220ТУ

Милливольтметр

Вольтметр универсальный

Вольтамперметр

Осциллограф

ГВ2.044.131ТУ

Климатическая термовлагокамера

Ударный стенд

Вибростенд

Б5-50

В3-38А

В7-37

М20-51

С1-118

ПСП-2А

СТТ-500

ВС-68

1

1

1

1

1

1

1

1

3.Транспортировка и хранение.

3.1.Требования к транспортабельности и сохранностиРЭС.

3.1.1.Вид транспорта — закрытые автомашины.

3.1.2.Температура окружающего воздуха<sup/>0оС- 20оС.

3.1.3.Относительнаявлажность 75 %.

4.Указания по эксплуатации.

4.1.Инструкцияпо эксплуатации прилагается к изделию.

5.Гарантии поставщика.

5.1.Гарантиипоставщика по соответствию изделия требованиям ТУ при соблюдении потребителемправил эксплуатации, транспор­тировки и хранения.

5.1.1.Гарантийныйсрок эксплуатации изделия — 1 год.


ОГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Содержанием организационно-экономическойчасти являются мар­кетинговые исследования микроблока.

Маркетинговыеисследования 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.Расчетзатрат на ОКР.

Анализ рынка сбыта.

При разработкенового товара необходимо определить сегменты рынка, так как от сегментациирынка и выбора сегментов для сюыта нового изделия будет зависеть успехпредприятия в конкурентной борьбе. Результаты сегментации рынка сведены в табл.

1

Таблица Сегментация рынка микроблока

Факторы Сегменты рынка по группам потребителя Предприятия связи

Оборонный

комплекс

Приемные центры на подвижных средствах граждан­ского назначения Строящиеся стационарные приемные центры

Технические характеристики

Особые качества

Надежность

Цена

Возможность использования изделия

ХХХ

ХХ

ХХ

ХХХ

ХХ

вероятна

ХХХ

ХХХ

ХХХ

ХХХ

ХХХ

очень

вероятна

ХХ

ХХ

ХХХ

ХХХ

ХХХ

очень

вероятна

ХХ

Х

ХХ

ХХХ

Х

мало

вероятна

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 техническиехарактеристики, будет иметь рынок сбыта в оборонном комплексе и на подвижныхобъ­ектах гражданского назначения, где предъявляются высокие требова­ния кминиатюризации  и надежности аппаратуры.

В процессе изученияинформации об аналогах и аппаратуре, имеющей то же назначение, что и микроблок,можно прогнозировать емкость рынка, которая отражает принципиально возможныйобъем сбыта нашего товара.

Результаты прогнозаотражены в таблице. 1

Таблица Оценка емкости рынка микроблока

Сегменты

рынка

Наименование аппаратуры, в которой используется микроблок Выпуск аппаратуры в первый год выпуска микроблока Среднее кол-во микроблоков в 1 ед. аппаратуры

Потреб-

ность

блока

1.Предприятия связи

2.Оборонный комплекс

3.Приемные центры на движущихся объектах гражданского назначения

4.Стационарные приемные центры

узлы

связи

на всех

средствах

суда,

самолеты

узел

связи

3,0

20-30

15

50

10

1

1

5

300

25

15

250

Итого 590

Оценкажизненного цикла изделия

Планирование объемов продаж, массыприбыли, издержек произ­водства и многих других показателей производится навесь жизнен­ный цикл товара. Существуют различные виды жизненного цикла, длямикроблока он представлен в виде традиционной кривой (рис. )

Рис.Кривая жизненного цикла микроблока

Характеристикаэтапов жизненного цикла товара может быть обобщена в табл.

1

Таблица Характеристика этапов жизненногоцикла микроблоков

Характеристика Этап жизненного цикла внедрение рост зрелость спад Усиление маркетинга Привлечение к новому товару Расширение сбыта и ассортимент ных групп изделия Поддержание отличитель­ных преимуществ Сократить Сбыт Рост

Быстрый

рост

Стабиль­ность Сокращение Конкуренция Отсутствует Некоторая Сильная Незначитель­ная Доля прибыли Низкая Высокая Сокращающа­яся Сокращающа­яся Потребители Новаторы

Массовый

рынок

платежо-

способных

лиц

То же Консерваторы Годы 1995 1996 1997,1998 1999,2000

Прогнозирование сбыта блока.

Исходными даннымидля оценки спроса на изделие являются результаты сегментации рынка и отборанаиболее перспективных его


сегментов.Исходя из года начала производства изделия и определив

начальный спрос, рассчитаем перспективный спрос поэтапам жизнен­ного цикла.

Прогнозирование проводим методовэкстраполяции исходя из опы­та нарастания объема продаж по ранее созданнымизделиям.  Прогноз спроса по годам жизненного цикла представлен  в табл.

1

Таблица Прогноз перспективного спроса

(возможных объемов сбыта товара)

ГОД Темпы прироста (+), снижения (-), % (отно­шение к предыдущему году) Объем сбыта шт.

1996

1997

1998

1999

2000

2001

0 +25 +30 +10 -15 -50

590

738

959

1055

897

448

Тогдакривая жизненного цикла имеет вид

|

|

|

|

|

|

|

|

------------------------------------------

4.Формированиецены и ценовой политики

При подготовкемикроблоков к введению на рынок рассчитаем две стартовые цены: ценаизготовителя и цена потребителя исходя из условий разновыгодности примененияизделия-конкурента и изде­лия рыночной новизны. Она зависит от ценыизделия-конкурента, применяемого в качестве базового, и технического уровнякачества микроблока. Для расчета используем формулу.

Цл = Цб 0,9 [(Пк-1)0,7 ]
где Цл — лимитная цена;

Цб — цена аналога;

Пк — комплексный показателькачества. 1

Таблица Расчет цены потребителя (лимитнойцены изделия)

Основной

параметр

Значение пар-ра

относитель-

ное значе-

ние пара-

метров но-

вого

изделия

относитель-

ный коэф-

фициент

весомости

параметра

коэффи-

циент

техниче-

ского

уровня

кол-во

изделия

изделие

рыночной

новизны

блока

1.Чувстви­тельность,

мкВ/м

2.Уровень блокирова­ния, В/м

3.Потреб­ляемая

мощность, Вт

4.Много­трактовость

Итого

10

20

75

40

5

50

50

30

2,05

2,5

1,5

5

0,25

0,2

0,2

0,35

1,00

0,5

0,5

0,3

1,75

3,05

Цл= 500000007870,97[(2,05-1)70,7] = 516600000 (р),

отсюда при уровне рентабельности изделия,равном 25%, целесооб­разные издержки предприятия изготовителя (конкурентнаяполная се­бестоимость) составит

Сп= 38300000070,75 = 287250000

Цена изготовителя или, цена нижнегопредела определяется на основе калькуляции полной себестоимости и с учетомприбыли, расс­читанной по  средней норме прибыли,  сложившейся на рынке или прирегулировании государством  верхнего  предела  уровня  рентабель­ности — поверхнему пределу. Она рассчитывается по формуле:

Цн.п. = Сп.+ П


Рассчитаем стоимость материалов, покупныхизделий и полуфаб­рикатов. Результаты рассчетов отразим в таблице

1

Таблица

Расчет стоимости покупных изделий идеталей микромодуля

Наименование Кол-во

Цена,

руб.

Сумма,

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

0

Основные затраты наоплаты труда основных производственных рабочих рассчитываем укрепленно по видамработ. Результаты расс­чета отражены в таблице

1

Таблица

Расчет основных затрат на оплату трудаосновных производственных рабочих

Вид работ

Средний

разряд

работы

Часовая

тарифная

ставка,

соответ-

ствующая

среднему

разряду

работ

тыс.руб

Трудоемкость норм-час Заработная плата, тыс. руб.

1.Монтажно­сборочные

2.Регулировоч­ные

3.Слесарно­механические

4.Лако-красоч­ные и гальва­нические

5.Изготовление печатной платы

6.Прочие работы тара, упаков­ка

7.Входной и выходной контроль

8.Работа ОТК

4 сд.

4 п.

3 сд.

3 сд.

4 сд.

2 сд.

3 п.

4 вр.

0,306

0,18

0,167

0,184

0,336

0,146

0,156

0,18

800

300

300

60

190

150

120

80

244,8

54

50,1

11,04

63,84

21,9

18,72

14,4

Итого 2000 478,8 Премия 40% 191,52 Компенсация 6% 28.728 Доплата к часовому фонду зар.плты 5% 23,94 Всего 722,988

Расчеты ведутся исходя из того, что премиясоставляет 40 % от „итого“ компенсация — по сложившимся на моментрасчета фактическим данным, доплаты — 5-7%.

Проценты для расчетакосвенных статей калькуляции даны в приложении. Рсчитаннные издержкипроизводства сводятся в таблицу

Таблица

Издержки производства и цена микроблоков питания РЭА

Наименование издержек Сумма, тыс.р.

1.Стоимость основных материалов, покупных изделий и полуфабрикатов

2.Транспортно-заготовительные расходы

3.Основные расходы на оплату труда основных производственных рабочих

4.Дополнительные расходы на оплату труда основных производственных рабочих 5.Отчисления на социальные нужды 6.Расходы на содержание и эксплуатацию

оборудования

7.Цеховые расходы

8.Общезаводские расходы

3500,86

525,129

722,988

144,598

347,034

1445.976

542,239

361,494

Итого, производственная себестоимость 7590,318

9.Внепроизводственные расходы

(1% от производственно себестоимости)

759.0318 Итого, полная себестоимость 7666,2211

Прибыль

Оптовая цена

1916,555

9582,776

0

2 ст.- 15% от ст.1                                          6ст.- 20% от ст.3

4 ст.- 20% от ст. 3,4                                      7ст.- 25 % от ст. 3,6

5 ст.- 40% от ст.3,4                                       8ст.- 50% от ст.3

Прибыль- 25 % от „Итого“

Разность междулимитной ценой и ценой нижнего предела, опре­деляемой на основе нормативнойсебестоимости и нормативной прибы­ли составляет распределяемый экономическийэффект, определяемый по формуле:

Эр=  Цл -<sub/>Цн.п.

Эр= 516600000 — 9582776 = 507000000 р.

При оценкеконкурентоспособности товара рыночной новизны и разработки новой ценовойполитики используем показатель „цена потребления“. Она определяетсяпо формуле:

Цп =<sub/>Цопт.пр. + Н'Т ,

где Цопт.пр. — оптовая цена изделия(рыночная цена);

Н' — годовые эксплуатационныеиздержки потребителя на од­но изделие (данные взяты из табл.  ).

Т — срок службы конечного изделия с учетомего морально­го износа, годы.

Цп =<sub/>9582776 + 2987058<sup/>10= 39453356  р.

Чтобы избежатьпадения сбыта нужно в течение всего жизненно­го цикла микроблока провестирегулярную политику цен предприя­тия-изготовителя.

Для нашего случаяпредпочтительно выбрать политику перемен­ных цен по времени ЖЦТ, по размеруодной покупки.

Учитывая уникальностьпараметров и характеристик микроблока, исключающих конкуренцию, в период выводатовара на рынок восполь-

зуемся стратегией „снятия сливок“,  то есть назначим  цену  выше

рассчитанной цены  потребителя,  а  по остальнымэтапам жизненного

цикла будем проводить политику плавного сниженияцены.  Ее будет

возможно провести  без  потерь  для предприятия-изготовителя при

росте объемов продаж и  снижении затрат на производство.

Движение переменной цены по этапамжизненного цикла можно представить графически на рис.

Рис.  Движение цены по этапам жизненного цикламикроблока

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 уве­личениеобъемов производства продукции. Для этого используем ме­тод „опытнойкривой“. Результаты анализа отражаются на рис.

Рис.  Анализ издержек производства.

Издержкипроизводства на 1 ед. млн руб.

За счет накопленияопыта производства, совершенствования технологии производства и самого изделияопытная кривая имеет угол

убывающей прямой.

На этапах жизненногоцикла товара, когда происходит уменьше­ние объемов производства, необходимоудержать сложившиеся низкие издержки производства.

1

Таблица Расчет годовых эксплуатационныхиздержек

| Элемент издержек Об. Сумма, р.|                                  |

|1.Затраты на электроэнергию

|2.Расходы на транспортировку до места использо-

| вания

|3.Основнные и дополнительные затраты на

| оплату труда обслуживающего персонала с

| отчислениями

|4.Расходы на послегарантийный сервис и покупку

| заменяемых частей

|5.Расходы на кап.ремонт

Иэ

Из'

Цс

Цкр

52560      |

1437416,4 | |

2513209 | | |

958277,6 | |

287483,28  |

|Итого 2987058,1  |

Так как микроблокможет работать автоматически и не требует постоянного присутствияобслуживающего персонала, до основные и дополнительные затраты на оплату трудаберем 10% от затрат расс-

читанных на весь годовой фонд рабочего времени.

1

Таблица Исходные данные

для расчета годовыхэксплуатационных издержек

Наименование Новое изделие

1.Оптовая цена, р.

2.Р — потребляемая мощность, кВт

3.Число часов работы РЭА в год

4.Стоимость 1 кВт ч, р.

5.Число работников, обслуживающих микроблок

6.F — эффективный фонд времени работника за год, ч

7.Средняя часовая ставка работника, р.

8.Коэффициент отчислений на кап.ремонт,%

9.Коэффициент отчислений на послегарантий­ное сервисное обслуживание, %

9582776

0,05

8760

120

1

876

172

3

10


Оценка конкурентоспособности микроблока

Конкурентоспособностьмикроблока определяем сравнивая между собой товары-конкуренты как навнутреннем, так и на внешнем рынке.

Конкуренция идет потехническим показателям, поэтому пара­метры, характеризующиеконкурентоспособность, подразделяются на группы:

1.Технические: показателифункционирования, 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-интегральныйпоказатель можно выразить в бал­лах, которые проставляются по параметрамгруппой экспертов или по формуле:

n                       Pi2

К =  S  ai 7 — ,

i=1                       Pi1

где  Р — величина параметра соответственно базового

(конкурента на внутреннем, внешнем рынках,

лучшего параметра конкурента) и оцениваемого

товаров, натур. ед.;

ai — вес i-того параметра;

n — число параметров, подлежащих рассмотрению.

1

Результатыоценки заносятся в табл.

Таблица

Оценка конкурентоспособности изделия рыночной новизны

Наименование показателей технического и экономиче­ского совершенства Значение показателя

Лучшее значение

показателя

 

Товара ры­ночной новизны

отечествен-

ного конку-

рента

 

1.Показатели назначения | 1.1.Показатели функциониро-|

вания |

Потребляемая мощность, Вт 30

Выходная мощность, Вт | 20

Сила тока потребления, А| 1,5 1.2.Объемно-весовые |

показатели |

Масса, кг | 0,8

Объем, м3 | 0,0007 2.Показатели надежности |

2.1.Наработка, ч | 10000

2.2.Интенсивность отказов, |

1/ч | 0,01 3.Показатель технологич- |

ности |

3.1.Трудоемкость изготов- |

ления, нормо-ч. | 7800

4.Экономические | показатели |

4.1.Оптовая цена, р. | 95827

4.2.Эксплуатационные |

издержки потребления |

(за 1 год), р. | 2987058,1

4.3.Цена потребления, р. | 39453356

40

20

2,0

1,2 0,00085

16000

0,16

8500

80970

3011935,5

40170700

30

20

1,5

0,8 0.0007

16000

0,01

7800

80970

2987058,1

39453356

 

По изделию в целом

 

Весомость показателя, % Параметриче­ский показа­тель к конку­ренту Показатель конкуренто­способности к изделию Параметриче­ский показа­тель к луч­шему показа­телю Показатель конкуренто­способности к лучшему показателю

15

6

3

4

2

7

11

18

15

10

9

1,33

1,00

1,33

1,5

1,21

1,6

16

1,08

1,18

1,008

1,018

0,2

0,06

0,04

0,06

0,024

0,074

1,76

0,19

0,17

0,1

0,09

1,00

1,00

1,00

1,00

1,00

1,6

1,00

1,00

1,18

1,00

1,00

0,15

0,06

0,03

0,04

0,02

0,11

0,11

0,18

0,177

0,1

0,09

100 2,768 1,067 /> /> /> /> /> /> />

ОХРАНАТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Техника безопасности

приизготовлении печатных плат

Задачей техникибезопасности является создание здоровых и безопасных условий труда.

Большое значение вделе охраны труда работающих на произ­водстве, имеет также соблюдениетребований промышленной санита­рии, к числу которых относятся: постоянноеподдержание рабочих помещений и рабочих мест в чистоте; своевременноеисключение воз­действия вредных газов, пыли, шума, лучистой и высокочастотнойэнергии; обеспечение заданных форм освещения; отопление, нормы освещения,вентиляции производственных помещений и рабочих мест.

Мероприятия повыполнению норм и правил техники безопасности и промышленной санитарии взначительной степени способствуют уве­личению производительности трудаработающих и повышению качества продукции.

В нашей стране навсех предприятиях созданы необходимые ус­ловия для производительного, безопасногои здорового труда; пре­дусмотрены все мероприятия, исключающие несчастныеслучаи и про­фессиональные заболевания.

Для дальнейшегоулучшения условий труда на предприятиях про­изводится модернизация и заменаустаревшего оборудования; с каж­дым годом отпускается все больше средств наоздоровление условий труда.

На производствах,связанных с вредными для здоровья фактора­ми применяется спецодежда,разнообразные защитные средства, сок­ращается рабочий день, труд оплачиваетсяболее высоко. Важное значение в системе проводимых мероприятий по охране трудаимеет пропаганда знаний по технике безопасности. Для этого создаютсяпроизводственно-технические и специальные инструкции, определяю­щие правилабезопасности на всех этапах и участках работы.

Большая роль в делеохраны труда отводится социалистическо­му соревнованию, основанному наовладевании техникой своего дела и повышении культурно-технического уровнярабочих, ликвидации несчастных случаев и обеспечение безопасной работы.


.2.Вентиляция

Вентиляция гальванических элементов недолжна допускать заг­рязнения воздуха производственных помещений газами,парами, пылью выше допустимых концентраций. На участке печатных плат осуществля­етсяприточная местная вентиляция непосредственно от мест выделе­ния газов,  паров,пыли. При неисправном состоянии вентиляции ра­бота прекращается.

Для местного отсосаот ванн применены опрокинутые бортовые отсосы. В ваннах травления малыхгабаритов с концентрированными

кислотами помещены вытяжные шкафы. У столов дляпротирки печатных

плат бензином или другими органическими растворителямиустановле­ны односторонние бортовые отсосы с щелью по длине стола со сторо­ны,противоположной рабочему месту.

Вытяжные установкиванн обезжиривания органическими раство­рителями выполнены для каждого видаоборудования отдельно. Все сушильные шкафы и камеры на участке печатных платоборудованы местной вытяжной вентиляцией.

Защита атмосферы отвредных веществ осуществляется очисткой вентиляционных выбросов и рассеянияостаточных загрязнений. Очи­щаемые концентрации вредных веществ в приземномслое и величина предельно-допустимых выбросов (ПДВ) в атмосферу рассчитываютсяв соответствии с ГОСТ 172 3.02-78 и требованиями, изложенными в „Указанияхпо расчету рассеивания в атмосфере вредных веществ в выбросах предприятий“СН 369-74. Загрязненный воздух должен выб­расываться в атмосферу не менее чемна 2 м выше наиболее высокой части крыши и не должен попадать в здания,расположенные вблизи цеха. При низких выыбросах наибольшая концентрация будетна тер­ритории предприятия.

Если количествовентиляционных выбросов превышает предель­но-допустимый выброс, обеспечивающийПДК вредных веществ в при­земном слое, то перед выбросом в атмосферу воздухдолжен подвер­гаться очистке. В воздухе, отсасываемом от ванн, содержатся ве­ществав аэрозольной среде и в паровом или газовом состоянии. Для улавливанияхромового ангидрида, серной кислоты применяют воду или щелочной раствор.Эффективное улавливание окислов азота дос­тигается щелочным растворомперманганата калия, содержащего 4% гидроокиси натрия и 1-1,6% перманганатакалия. Очистку фтористого водорода технической содой.

Для очисткивентиляционного воздуха должны быть применены волокнистые фильтры ФВТ-Т,адсорбционно-фильтрующие аппараты (эф­фективность очистки 0,95-0,98).

Отработанные СОЖнеобходимо собирать в специальной емкости. Водную и маслдяную фазу можноиспользовать в качестве компонентов для приготовления эмульсий. Масляная фазаможет поступать на ре­генерацию или сжигаться. Концентрация нефтепродуктов всточных водах при сбросе их в канализацию должна соответствовать требова­ниямСН П II-32-74. Водную фазу СОЖ очищают до ПДК или разбавляют до допустимогосодержания нефтепродуктов и сливают в канализацию.

Мелкая стружка ипыль титана и его сплавов по мере накопле­ния подлежат сжиганию или захоронениюна специальных площадях.

5.3.Приготовление и применение растворов электролитов

К работе поприготовлению и применению растворов электроли­тов допускаются рабочие,прошедшие специальное обучение по безо­пасности, имеющие удостоверение на правопроведения этих работ и обеспеченные спецодеждой и средствами индивидуальнойзащиты.

Приготовлениерастворов электролитов производится в отдель­ных специально оборудованныхпомещениях, имеющих вытяжную венти­ляцию, под руководством технолога илимастера. 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 специальныхносилках. Перед транспортировкой на пробки бутылей надеваются прочно зак­репленныерезиновые колпачки.

Наполнение водойванн, имеющие температуру свыше 100оС должно производиться толькоструей при закрытой крышке.

Едкие щелочирастворяются небольшими порциями при непрерыв­ном перемешивании. Спецодежда:резиновые сапоги, фартук и перчат­ки.

После работыпромываются хорошо водой, так же как и все приспособления, инструменты. Изделияперед погружением в ванну отмываются от остатков кислоты. Уровень раствора вванне должен находиться не менее, чем на 300 мм ниже верхнего края ванны.

Прием пищи и курениена участке печатных плат категорически­запрещены. Перед приемом пищи и курениемрабочие в обязательном порядке моют руки.

В случае появления урабочего тошноты, головокружения, по­резов и ожогов рук, его необходимоотстранить от работы на период до получения от врача разрешения на продолжениеработ.

Для извлеченияупавших в ванну деталей на участке имеются специальные инструменты-магниты,щипцы, совки.

Отходы с вредными иядовитыми электролитами перед сдачей на склад или в переработку обезжириваютсяи тщательно промываются водой.

Подножные решетки,борта ванн, пол промываются водой по окончании каждой смены.

5.4.Промывка и обезжиривание органическимирастворителями

Промывка деталейорганическими растворителями производится в специально оборудованныхустройствах с крышками и вытяжными вен­тиляционными установками.

Рабочие, занятые напромывке печатных плат органическими растворителями, инструктируются отоксичных свойствах применяемых растворителей и о пожарной безопасности.

Хранениерастворителей в помещении для промывки допускается в количестве не болеесуточной потребности и в герметически зак­рытой таре.

Во избежаниеобразования ядовитого и самовоспламеняющегося монохлорэтилена соприкосновениетрихлорэтилена с крепкими щелоча­ми и минеральными кислотами не допускается.

При электрическомобезжиривании накапливающаяся на поверх­ности пена (во избежание взрывагремучего газа) периодически должна удаляться. В помещениях для промывкиприменение печного отопления или отопления газовыми или электрическимиприборами, а также применение открытого огня не допускается.

5.5.Расчет освещения промышленного помещения

Рациональноеосвещение производственных помещений имеет большое значение для нормальной иуспешной работы любого промыш­ленного предприятия.

Для помещения сдостаточным высоким коэффициентом отражения потолка и стен используем в расчетеметод светового потока. Ха­рактер работы — средняя точность. Размер объектаразличения — от 0,5 до 1,0 мм.

Разряд работы — IV.

Подразряд  — »в".

Контраст объекта с фоном — средний. Фон — средний.

Наименьшая освещенность, лк пригазоразрядных лампах (комби­нированное освещение) — 400 лк.

Световой поток F, потребляемый для освещения помещения

K E S

F = --------  M

Z n

Световойпоток излучаемый одной лампой равен

Eн k S Z

Fл = ----------                            M

hN

к — коэффициент запаса, к=1,2

Ен — нормативная минимальная освещенность Ен=400лк;

S — освещаемая площадь, м2,

S = 60 м2

N — потребляемое число ламп;

Z — коэффициент минимальной освещенности, Z=(1,1 _1,6) h — коэффициент использования светового потока ламп.

Коэффициент использования светового потокаh 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 коэффициентиспользования светового пото­ка h = 0,41.

Зададимся числомламп N=20 шт. Определяем световой поток, излучаемый одной лампой.

F= 4120 лм

Наоснове проведенного расчета выбираем тип лампы — ЛБ-80.

Схемурасположения ламп  приводим на рисунке.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Современную радиоэлектронную аппаратуруневозможно предста­вить без полупроводниковых и гибридных интегральных схем,которые находят все большее применение.

Выбор и решениеконструкции микромодуля питания проведен с учетом современных направлений вконструировании вторичных источ­ников питания. В разработке конструкции нашлиприменение полупро­водниковые и гибридные интегральные схемы, а такжебескорпусные полупроводниковые приборы. Это позволило сократить габариты имассу всего изделия. Конструкция получилась менее материалоемкой и болеетехнологичной по сравнению с предшествующими образцами.

Экономическиерасчеты показывают, что по сравнению с пред­шествующим изделием требуетсяменьшие затраты при проектировании, изготовлении и эксплуатации. Сократилосьпотребление электроэнер­гии, экономическая эффективность одного изделиясоставляет

Можно сказать наосновании всего, что конструкция силового микромодуля является прогрессивной ицелесообразно его внедрение в производство и эксплуатацию.


Приложение

Расчет теплового режима микромодуля питания вгерметичном корпусе

Исходныеданные

Мощность, потребляемая модулем — 30,0 Вт;

ширина, длина, высота модуля — 0,22  0,19   0,02;

коэффициент заполнения модуля по объему — 0,62;

давление окружающей среды — 1,00 МПа;

температураокружающей среды — 25000оС;

температура корпуса модуля -

температура нагретой зоны -

Средняя температура воздуха в модуле -


ЛИТЕРАТУРА

1. Варламов Р.Г., «Компоновка радиоэлектроннойаппаратуры»,

М.,«Сов. радио», 1983 г. — 111 с.

2. Пойзнер С.Я.,«Некоторые пути миниатюризации узлов РЭА с повышенной мощностьюрассеяния». сер. ТПО, 1981 г. — 134 с.

3.Туровец О.Г.,Бименкис Л.Я., Орлова И.Г. «Методическое по­собие по экономическомуобоснованию дипломных проектов»

ВПИ, Воронеж, 1968 г.

4. Пименов А.И.  «Снижение массыконструкции РЭА», М. «Радио и связь», 1981 г. — 67 с.

5. Епанешков М.М. «Электрическоеосвещение» М. Госэнергоиздат, 1972 г.

6. ГОСТ 12.1.007-76

«Вредныевещества. Классификация и общие требования безопасности».

Приложение

Расчетнадежности блока РЭА

Исходные данные :

Число типов элементов 12

Количествоэлементов каждого типа, шт

ТИП 1                 36

ТИП 2                 10

ТИП 3                 10

ТИП 4                 15

ТИП 5                    1

ТИП 6                    2

ТИП 7                    3

ТИП 8                    5

ТИП 9                    120

ТИП 10                  18

ТИП 11                  8

ТИП 12                  1

Интенсивность отказа элементов каждого типа *E-061/час

ТИП 1            19.18

ТИП 2            6.51

ТИП 3            3.75

ТИП 4            4.59

ТИП 5            5.88

ТИП 6   11.76

ТИП 7            3.32

ТИП 8            1.82

ТИП 9            4.2

ТИП 10   1.5

ТИП 11   .17

ТИП 12   .018

Коэффициент нагрузки для каждого типа элемента, ЕД

ТИП   1    .6

ТИП   2    .6

ТИП   3    .7

ТИП   4    .5

ТИП   5     1

ТИП   6     1

ТИП   7     .7

ТИП   8     .7

ТИП   9     .7

ТИП   10    .7

ТИП   11    .7

ТИП   12    .6

Таблица значений вероятностибезотказной работыТ(час),  Р(Т)

0                                   1

500                              .628315

100                              .39478

1500                            .248046

2000                            .155851

2500                            .0979235

3000                            .0615268

3500                            .0386582

4000                            .0242895

4500                            .0152615

5000                            9.58901Е-03

5500                            6.02492Е-03

6000                            3.78555Е-03

6500                            2.37851Е-03

7000                            1.49446Е-03

7500                            9.38989Е-04

8000                            5.89981Е-04

8500                            3.70694Е-04

9000                            2.32912Е-04

9500                            1.46342Е-04

10000                          9.19492Е-05

10500                          5.77730Е-05

11000                          3.62996Е-05

11500                          2.28076Е-05

12000                          1.43304Е-05

12500                          9.00398Е-06

13000                          5.65733Е-06

13500                          3.55459Е-06

14000                          2.23340Е-06

14500                          1.40328Е-06

15000                          8.81700Е-07

15500                          5.53986Е-07

16000                          3.48078Е-07

16500                          2.18702Е-07

17000                          1.37414Е-07

17500                          8.63393Е-08

18000                          5.42482Е-08

18500                          3.40849Е-08

19000                          2.14161Е-08

19500                          1.34560Е-08

20000                          8.45465Е-09

20500                          5.31217Е-09

21000                          3.33772Е-09

21500                          2.09714Е-09

22000                          1.31766Е-09

22500                          8.27907Е-10

23000                          5.20187Е-10

23500                          3.26841Е-10

24000                          2.05259Е-10

24500                          1.29030Е-10

25000                          8.10716Е-11

25500                          5.09385Е-11

26000                          3.20054Е-11

26500                          2.01094Е-11

27000                          1.26351Е-11

27500                          7.93881Е-12

28000                          4.98808Е-12

28500                          3.13408Е-12

29000                          1.96919Е-12

29500                          1.23727Е-12

Время безотказной работы блока РЭА

призаданной интенсивности отказов элементов 10751.93 час Интенсивность отказаблока Р 9.29428Е-04 1/час

еще рефераты
Еще работы по радиоэлектронике