Особенности конструирования радиотехнической аппаратуры (стр. 3 из 4)
Практически сопротивление резистора R13 выбирается такой величины, при которой обеспечивается надежное включение блока питания при ограничении тока короткого замыкания значением 0,1...0,5 А. Ток срабатывания устройства защиты определяет резистор R7.
Аналогично работает устройство защиты блока питания при перегрузках отрицательной полярности.
Конструкция и детали. Все детали УМЗЧ и блока питания размещены на одной плате. Исключение составляют транзисторы VT3, VT4, VT6, VT8 УМЗЧ, установленные на общем теплоотводе с площадью рассеивающей поверхности 1200 См2 и транзисторы VT7, VT8 блока питания, размещенные на отдельных теплоотводах с площадью рассеивающей поверхности 300 См2 каждый. Катушки LI, L2 блока питания (рис. 3) и LI усилителя мощности содержат 30—40 витков провода ПЭВ-1 1,0, намотанного на корпусе резистора С5-5 или МЛТ-2. Резисторы R7, R12 блока питания представляют собой отрезок медного провода ПЭЛ, ПЭВ-1 или ПЭЛШО диаметром 0,33 и длиной 150 мм, намотанного на корпусе резистора МЛТ-1. Трансформатор питания выполнен на тороидальном магнитопроводе из электротехнической стали Э320, толщиной 0,35 мм, ширина ленты 40 мм, внутренний диаметр магнитопровода 80, наружный — 130 мм. Сетевая обмотка содержит 700 витков провода ПЭЛШО 0,47, вторичная —2х130 витков провода ПЭЛШО 1,2.
Вместо ОУ К544УД2Б можно использовать К544УД2А, К140УД11 или К574УД1. Каждый из транзисторов КТ825Г можно заменить составными транзисторами КТ814Г, КТ818Г, а КТ827А — составными транзисторами КТ815Г, КТ819Г. Диоды VD3—VD6 УМЗЧ можно заменить любыми высокочастотными кремниевыми диодами, VD7, VD8 — любыми кремниевыми с максимальным прямым током не менее 100 мА. Вместо стабилитронов КС515А можно использовать соединенные последовательно стабилитроны Д 814А и КС512А.
Налаживание усилителя сводится к установке (подстроечным резистором R12) тока покоя выходных транзисторов VT6, VT8 в пределах 10... 15 мА.
Включают усилитель после проверки исправности блока питания. Для этого, заменив резисторы R7, R12 блока питания более высокоомными (примерно 0,2...0,3 0м), проверяют работоспособность блока питания устройства защиты. Оно должно срабатывать при токе нагрузки 1...2 А. Убедившись в нормальной работе блока питания и УМЗЧ, устанавливают резисторы R7, R12c номинальным сопротивлением, указанным на принципиальной схеме, и проверяют работу усилителя при максимальной мощности, контролируя отсутствие срабатывания устройств защиты.
6.Расчет коэффициента заполнения платы
Для компоновки блоков радиоаппаратуры необходимо иметь принципиальную схему устройства, а также габаритно-установочные размеры деталей, узлов и приборов.
Аналитическую компоновку производят на начальных этапах проектирования аппаратуры с целью получения обобщенных характеристик, на основании которых складывается первое представление о некоторых конструктивных параметрах.
Формула для расчета коэффициента заполнения платы имеет вид:
,где Кзап -коэффициент заполнения
Sуст - установочная площадь элементов
Sоб - общая площадь платы
Sуст = A*B*N,
где А,В – установочные размеры элемента
N – количество элементов
| Тип элемента | Установочные размеры, мм. | Количество элементов, шт. | Площадь мм2 | |
|
| А | В | N | S |
| Резисторы: | ||||
| ОМЛТ 0,125 | 10 | 4 | 7 | 280 |
| ОМЛТ 0,25 | 12 | 6 | 22 | 1584 |
| ОМЛТ 0,5 | 14,8 | 8,2 | 8 | 970,88 |
| Конденсаторы: | ||||
| Транзисторы | ||||
| КТ814-КТ817 | 12 | 7 | 12 | 1008 |
| Диоды | ||||
| КД510А | 8 | 6 | 6 | 288 |
| КС515А | 19 | 11 | 8 | 1672 |
7.Расчет надежности схемы
Данное устройство содержит большое количество элементов и соединений, которые потенциально могут оказаться причиной отказа всего устройства в целом. Поэтому необходимо рассчитать надежность устройства, учитывая все эти элементы. Для удобства расчетов все эти элементы сведены в таблицу.
| Таблица | |||
| № п/п | Элементы схемы, подлежащие расчету | Количество, шт. | Значение интенсивности отказов l, 1/ч |
| 1 | Германиевые транзисторы | 2 | 0,6·10-6 |
| 2 | Интегральные микросхемы | 1 | 2,5·10-6 |
| 3 | Керамические монолитные конденсаторы | 9 | 0,44·10-6 |
| 4 | Контактные площадки | 178 | 0,02·10-6 |
| 5 | Кремниевые диоды | 2 | 2,5·10-6 |
| 6 | Кремниевые транзисторы | 7 | 0,3·10-6 |
| 7 | Металлодиэлектрические резисторы | 30 | 0,04·10-6 |
| 8 | Отверстия | 197 | 0,0001·10-6 |
| 9 | Пайки | 178 | 1·10-6 |
| 10 | Переменные пленочные резисторы | 3 | 4·10-6 |
| 11 | Печатная плата | 1 | 0,0005·10-8 |
| 12 | Пленочные подстроечные резисторы | 1 | 2·10-6 |
| 13 | Проводники | 68 | 0,005·10-6 |
| 14 | Разъемы | 2 | 2,5·10-6 |
| 15 | Электролитические конденсаторы | 14 | 1,1·10-6 |
Интенсивность отказов всей схемы можно рассчитать по формуле:
| L=åln·Nn |
где - L - интенсивность отказов всей схемы.
ln - интенсивность отказов элементов схемы.
N - количество элементов схемы.
L=l1·N1+l2·N2+l3·N3+l4·N4+l5·N5+l6·N6+l7·N7+l8·N8+l9·N9+l10·N10+l11·N11+l12··N12+l13·N13+l14·N14+l15·N15=0,6·10-6·2+2,5·10-6·1+0,44·10-6·9+0,02·10-6·178+ +2,5·10-6·2+0,3·10-6·7+0,04·10-6·30+0,0001·10-6·193+1·10-6·178+4·10-6·3+
+0,0005·10-8·1+2·10-6·1+0,005·10-6·68+2,5·10-6·2+1,1·10-6·14=1,2+2,5+3,96+3,56+5+ +2,1+1,2+0,0193+178+12+0,000005+2+0,34+5+15,4=232,279305·10-6 1/ч.
где l1 - интенсивность отказов германиевых транзисторов