qз = Рэл / Sэл [Вт/м2] (15)
Рэл = Рпотр. Блоком / кол-во ИМС,
к удельной рассеиваемой мощности нагретой зоны qз.
Исходя их этого, перегрев поверхности элемента определяется зависимостью
Qэл = Qз (0.75 + 0.25qэл / qз) (16)
а перегрев окружающей элемент среды
Qэc = Qn (0.75 + 0.25qэл / qз) (17)
С использованием результатов (16), (17) определяется температура поверхности элемента
Tэл = Qэл + Tc (18)
И температура окружающей элемент среды
Tэс = Qэс + Tc (19)
Полученные оценки (13), (14), (18) сравнивают с заданными в задании и технических условиях на элементы. При необходимости вносят изменения в конструкцию блока или применяют радиаторы.
Величины (12), (19) используются при необходимости аппаратурного контроля теплового режима блока или отдельных элементов.
5.2 Тепловой режим блока в перфорированном корпусе
Наличие перфорационных отверстий учитывается коэффициентом, зависящим от относительной площади перфорированных отверстий
P = Sn / L1*L2 (20)
где Sn =0,0055 м2 – суммарная площадь перфорационных отверстий.
По результатам экспериментальных исследований установлена зависимость
Kn = 0.29 + 1/(1.41 + 4.95 p) (21)
справедливая в диапазоне значений 0 <р< 0,8
Qк = 0.93 Кн1 Кн2 (22)
перегрев нагретой зоны
Qз = 0.93 Kн [Q1 Kн1 +(Q2/0.93 – Q1) Kн2] (23)
и средний перегрев воздуха в блоке
Qв = 0.6 + Qз
С учётом полученных результатов определяются тепловые параметры блока по (12), (13), (14) и отдельных элементов (15) – (19).
6. Мероприятия по технике безопасности при изготовлении и последующей эксплуатации проектируемого устройства
Процесс изготовления устройства вывода управления технологическим процессом включает ряд технологических операций, таких как:
1. изготовление заготовки печатной платы (резка фальгированного стеклотекстолита либо гетинакса, механическая обработка по контуру, прорезание печатной схемы или сверление отверстий);
2. изготовление печатной схемы травления;
3. монтаж элементов на печатную плату пайкой;
4. наладка устройства.
В процессе выполнения всех выше перечисленных этапов следует соблюдать следующие мероприятия по технике безопасности:
1) в процессе выполнения механических операций (резка, сверление и т.д.) необходимо предохранять руки, лицо от повреждений. Для чего следует применять защитные средства (рукавицы, очки и т.д.);
2) при выполнении операций травления необходимо соблюдать меры безопасности при работе с агрессивными средами и химическими веществами, то есть избегать попадания на кожу лица, рук, на одежду, работать вдали от открытых источников огня;
3) перед выполнением процесса пайки следует проверить паяльник, от отсутствия которого замыкания фазы на корпусе. Жало паяльника должно быть заземлено, паяльник следует выбирать рассчитанным на рабочее напряжение до 36В. пайку следует производить в хорошо проветриваемом помещении. В случае использования в схеме К-МОП интегральных микросхем необходимо иметь антистатический браслет во избежание выхода из строя микросхемы;
4) пайку при первичном монтаже, а также в процессе ремонта, наладки всегда следует выполнять при отключенном напряжении питания схемы. Запрещается прикосновение рук к токоведущим частям устройства, находящимся под напряжением.
5) в процессе эксплуатации следует руководствоваться общими требованиями по электробезопасности и противопожарной безопасности, которые предусмотрены при работе с электроустановками с напряжением до 1000 В.
Высокая потенциальная надёжность схемы может быть обеспечена лишь при строгом выполнении требований технических условий, назначение параметров, режимов эксплуатации и правил монтажа микросхем.
1) Допустимые уровни постоянных входных напряжений интегральной микросхемы ограничивается величиной примерно равной максимальному напряжению питания.
2) Неиспользуемые входы должны находиться под постоянным потенциалом. Если входы оставить разомкнутыми, то начинают сказываться паразитные ёмкости по отношению к выходам питания, земле и другим элементам схемы.
3) Нагрузочная способность схемы не должна превышаться. В противном случае это приведёт к снижению быстродействия, ухудшению помехоустойчивости и т.п.
4) Защита от действия статического электричества должна быть обязательным условием при работе с интегральными микросхемами.
5) При монтаже интегральных микросхем в процессе эксплуатации должны приниматься меры, исключающие нарушение герметичности корпуса при изгибах выводов. В связи с этим в технических условиях оговариваются минимальные радиусы изгиба выводов и расстояние от места изгиба до корпуса.
6) Работы по перепайке схем, замена деталей и узлов необходимо производить специальным низковольтным паяльником с заземлённым жалом. В процессе монтажа и перепайки всё оборудование, все инструменты, измерительные приборы заземляют, так как при разработке может возникнуть статическое электричество.
Заключение
В данном курсовом проекте было разработано устройство ввода микропроцессорной системой управления технологическим процессом, которое удовлетворяет следующим требованиям:
Выполнение курсового проекта позволило закрепить знания и навыки полученных на лекциях и при выполнении практических и лабораторных работ по дисциплинам Микросхема техника и Микропроцессорные системы.