Устройство управления газонатекателями при магнетронном распылении (стр. 8 из 18)

Предварительный выбор способа охлаждения провели с помощью ПЭВМ, в результате которого определили, что для разрабатываемого устройства вполне приемлем герметичный корпус с естественной конвекцией тепла.

Расчет теплового режима в герметичном корпусе произведен на ЭВМ по следующей методике :

1) Рассчитывается площадь внешней поверхности корпуса блока:

, (5.16)

где

и - горизонтальные размеры корпуса, м; - вертикальный размер, м.

2) Определяется условная поверхность нагретой зоны:

, (5.17)

где

- коэффициент заполнения корпуса аппарата по объему.

3) Определяется удельная мощность корпуса блока:

, (5.18)

где

- мощность, рассеиваемая в блоке.

4) Определяется удельную мощность нагретой зоны:

(5.19)

5) Находится коэффициент

в зависимости от удельной мощности корпуса блока:

(5.20)

6) Находится коэффициент

в зависимости от удельной мощности нагретой зоны:

(5.21)

7) Находится коэффициент

в зависимости от давления среды вне корпуса блока :

, (5.22)

где

- давление окружающей среды в Па.

8) Находится коэффициент

в зависимости от давления среды внутри корпуса блока :

, (5.23)

где

- давление внутри корпуса аппарата в Па.

9) Рассчитывается перегрев корпуса блока:

(5.24)

10) Определяется перегрев нагретой зоны:

(5.25)

11) Определяется средний перегрев воздуха в блоке:

(5.26)

12) Определяется удельная мощность элемента:

, (5.27)

где

- мощность, рассеиваемая элементом (узлом), температуру которого требуется определить; - площадь поверхности элемента, омываемая воздухом.

13) Рассчитывается перегрев поверхности элемента:

(5.28)

14) Рассчитывается перегрев среды, окружающей элемент:

(5.29)

15) Определяется температура корпуса блока:

(5.30)

16) Определяется температура нагретой зоны:

(5.31)

17) Определяется температура поверхности элемента:

(5.32)

18) Определяется средняя температура воздуха в блоке:

(5.33)

19) Находится температура среды, окружающей элемент:

(5.34)

Результаты расчета теплового режима блока, выполненного на ЭВМ, приведены в приложении и рассмотрены в таблице 5.3:

Таблица 5.3

Результаты расчета теплового режима блока

Наименование коэффициента	Обозначе-ние	Номер формулы	Численное значение
1	2	3	4
Площадь поверхностикорпуса, м2		5.16	0.0972
Площадь условной поверхности нагретой зоны, м2		5.17	0.0702
Удельная мощность корпусаблока,		5.18	185.185
Удельная мощность нагретойзоны,		5.19	256.41
Нагрев, зависящий от , К		5.20	20
Нагрев, зависящий от , К		5.21	25
Коэффициент, зависящий от		5.22	0.9995
Коэффициент, зависящий от		5.23	0.9965
Перегрев корпуса блока, К		5.24	19.99
Перегрев нагретой зоны, К		5.25	24.972
Средний перегрев воздухав блоке, К		5.26	22.481
Удельная мощностьэлемента,		5.27	555.555
Перегрев поверхности элемента, К		5.28	32.256
Перегрев окружающей среды элемента, К		5.29	29.038
Температура корпуса блока, К		5.30	327.99
Температура нагретой зоны, К		5.31	332.97
Температура поверхности элемента, К		5.32	340.256
Средняя температура воздуха в блоке, К		5.33	330.481
Температура среды, окружающей элемент, К		5.34	337.038

Анализируя рабочие диапазоны температур элементной базы измерителя углов смещения погрузочной платформы, можно заметить, что температура наименее теплостойкого элемента (КР142ЕН8В) составляет 70°С, что значительно выше рассчитанных показателей. Следовательно тепловой режим разрабатываемого устройства находится в норме, а выбор способа охлаждения прибора сделан верно и необходимость в дополнительной теплозащите отпадает.

5.4 Расчет конструкторско-технологических параметров печатной платы. Выбор и обоснование метода ее изготовления

Существует большое разнообразие видов электрического монтажа. Наибольшее же распространение получили проводной и печатный монтаж. Соединения с помощью монтажных проводов применяются в конструкциях РЭА для электрического соединения сравнительно крупных узлов. Электрические же соединения в самих узлах обычно проводятся с помощью печатных проводников, выполненных на печатных платах. Применение печатных плат создает предпосылки для механизации и автоматизации процессов сборки радиоэлектронной аппаратуры, повышает ее надежность, обеспечивает ее повторяемость параметров монтажа (емкость, индуктивность) от образца к образцу.

С целью повышения процента выхода годных плат, применения на предприятиях унифицированного технологического оборудования и снижения трудоемкости применяют единую базовую технологию, которой является: