Разработка блока управления электромеханическим замком (стр. 10 из 16)
Основой всех методов является рассмотрение общих аналитических зависимостей. При аналитической компоновке мы оперируем численными значениями различных компоновочных характеристик: геометрическими размерами элементов, их объемами, весом, энергопотреблением и т.п. зная соответствующие компоновочные характеристики элементов изделия и законы их суммирования, мы можем вычислить компоновочные характеристики всего изделия и его частей.
Для определения размеров печатных плат и габаритных размеров корпуса БУ произведем компоновочный расчет.
Рассчитаем установочные площади типоразмеров элементов, устанавливаемых на печатные платы. Установочные габариты элементов приведены в таблице 6.1.1.Таблица 6.1.1 – установочные габариты элементов.
| Тип | Количество, шт. | Площадь, мм  | Объем, мм  | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |||||||||
| Процессорная плата | ||||||||||||
| Резисторы | ||||||||||||
| С2-23-0,125 | 11 | 24 | 72 | |||||||||
| Конденсаторы | ||||||||||||
| К50-35-100X16В | 2 | 50 | 650 | |||||||||
| МО-21 | 5 | 48 | 384 | |||||||||
| Диоды | ||||||||||||
| КД522А | 6 | 22 | 66 | |||||||||
| Микросхемы | ||||||||||||
| ЭКР1830ВЕ31 | 1 | 775 | 3875 | |||||||||
| D27C64 | 1 | 548 | 2957 | |||||||||
| DS1230 | 1 | 548 | 2957 | |||||||||
| ЭКР1568РР1 | 2 | 75 | 375 | |||||||||
| ЭКР1554ИР22 | 1 | 195 | 975 | |||||||||
| К561ТЛ1 | 1 | 150 | 750 | |||||||||
| Транзисторы | ||||||||||||
| КТ3102 | 2 | 20 | 180 | |||||||||
| Прочие элементы | ||||||||||||
| Резонатор кварцевый РК351 | 1 | 40 | 640 | |||||||||
| Итого в сумме | 3182 | 175432 | ||||||||||
| Продолжение таблицы 6.1.1 | ||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |||||||||
| Базовая плата | ||||||||||||
| Резисторы | ||||||||||||
| С2-23-0,125 | 24 | 24 | 72 | |||||||||
| С2-23-0,5 | 1 | 56 | 392 | |||||||||
| С2-23-2 | 1 | 192 | 1728 | |||||||||
| Диоды | ||||||||||||
| КД522А | 8 | 22 | 66 | |||||||||
| КД243 | 9 | 42 | 210 | |||||||||
| КС147 | 1 | 22 | 66 | |||||||||
| Транзисторы | ||||||||||||
| КТ3102 | 4 | 30 | 270 | |||||||||
| КТ3107 | 2 | 30 | 270 | |||||||||
| КТ973 | 3 | 24 | 312 | |||||||||
| Конденсаторы | ||||||||||||
| К50-35-2200X25В | 1 | 380 | 13305 | |||||||||
| К50-35-220X16В | 1 | 80 | 1040 | |||||||||
| К50-35-100X16В | 1 | 50 | 754 | |||||||||
| МО-21 | 8 | 48 | 384 | |||||||||
| Микросхемы | ||||||||||||
| КР142ЕН5А | 1 | 45 | 990 | |||||||||
| Прочие элементы | ||||||||||||
| Трансформатор | 1 | 4225 | 190125 | |||||||||
| Вставка плавкая ВП1-1 | 4 | 140 | 1120 | |||||||||
| Клемник 3-х контактный | 3 | 135 | 1755 | |||||||||
| Клемник 2-х контактный | 2 | 90 | 1170 | |||||||||
| Реле РЭС-49 | 1 | 55 | 1375 | |||||||||
| Итого в сумме | 8036 | 231634 | ||||||||||
| Окончание таблицы 6.1.1 | ||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |||||||||
| Блок индикации | ||||||||||||
| Светодиоды АЛ307 | 2 | 28 | 283 | |||||||||
| Головка динамическая | 1 | 1964 | 23562 | |||||||||
| Итого в сумме | 2020 | 24128 | ||||||||||
Площадь с учетом коэффициента заполнения:
S = S'/Кз (6.1.1)
где S' – суммарная установочная площадь элементов;
Кз – коэффициент заполнения (для стационарной наземной РЭА принимаем равным 0,4).
Подставив, получим:
- для процессорного модуля S = 3176/0,4=7940 мм
;- для базового модуля S = 7694/0,4=19235 мм
;- для модуля индикации S = 2020/0,4=5050 мм
.Далее по таблице предпочтительных размеров, по ГОСТ10317-79 , получаем размеры печатных плат:
- для процессорного модуля 120x57 мм;
- для базового модуля 120x140 мм;
- для модуля индикации 70x65 мм.
Ширина процессорного модуля одновременно является максимальной высотой элемента, так как впаивается в базовый блок. Его высота составляет 57 мм.
Далее, зная размеры печатных плат и максимальную высоту элемента и габариты аккумулятора, определяем габариты корпуса прибора, используя предпочтительные ряды чисел. Получим: длина - 183 мм, ширина - 130 мм, высота - 65 мм. Итого объем корпуса:
V = 183 130 65 = 1546350 мм
.Определяем коэффициент заполнения по объему по формуле (6.1.2):
, (6.1.2)где
– суммарный объем всех элементов: 
, мм (6.1.3)где
- суммарный объем элементов базового блока;
- суммарный объем элементов процессорного блока;
- суммарный объем элементов блока индикации;
- объем аккумулятора (110х55х75 мм).Подставив значения в формулы 5.3 и 5.2 получим:
= 265234+189112+33228+453750=941324 мм . 
= 941324/1546350 = 0,6Выбор печатного монтажа радиоэлементов в блоке обусловлен заданной программой выпуска изделия – 1000шт/год. Печатный монтаж в этом случае является наиболее экономически целесообразным.
При разработке печатных плат необходимо руководствоваться следующими документами: