Проектирование функционального узла радиоэлектронной возимой железнодорожной аппаратуры

Удельная проницаемость алюминия σ составляет 3.3· 107 См/м, а относительная магнитная проницаемость µ=1. Магнитную проницаемость экрана определим по формуле:

где, µ0 — магнитная постоянная, µ0=1,26· 10−6 Гн/м;

µв — магнитная проницаемость вакуума, µв=1;

Гн/м.

Толщина защитного электромагнитного экрана, обеспечивающая заданное ослабление энергии электромагнитного импульса определяется по формуле:

где, f — частота электромагнитного импульса, f=15 МГц;

L — эффективность экранирования

удельная проводимость материала экрана (алюминия), σ=3.3· 107См/м.

Следовательно для обеспечения эффективности экранирования в 60дБ достаточно алюминиевого экрана толщиной 0,16 мм, однако для обеспечения большей эффективности экранирования и большей механической прочности самого экрана выберем его толщину равной 0,5 мм Таким образом, для защиты устройства от действия импульсных электромагнитных помех при грозе следует применить алюминиевый электромагнитный экран толщиной 0,5 мм.

4.

2. Выбор креплений Конструкции ячеек для ФУ третьего поколения предусматривают межвидовую унификацию для различных видов аппаратуры. Чтобы осуществить правильный выбор конструкции ячейки установлена условная классификация, приведенная на рисунке 16. Для обозначения видов аппаратуры устанавливается следующая условная классификация,

Стационарные ЭВМ;

Аппаратура дискретной автоматики;

Аппаратура стационарная (кроме ЭВМ);

Аппаратура, устанавливаемая на колесные шасси;

Аппаратура, устанавливаемая на самоходные шасси;

Морская аппаратура;

Самолетная аппаратура.

Рисунок 17 — классификация видов ячеек.

Под типом конструкции следует понимать отличительные особенности конструкции ячейки: безрамочное (1) или рамочное (2) исполнение, различные конструкции рамок, теплоотводящих шин, элементов крепления и фиксации, различные типы электрических соединителей и т. п.

По заданию разрабатываемый ФУ входит в состав возимого железнодорожного РЭС, следовательно, выбираем ячейку Я 4−2-2, которая представлена на рисунке 17.

Рисунок 18 — ячейка Я 4−2-2.

1 — панель; 2 — печатная плата; 3 — вилка соединителя ГРПП72

4.

3. Меры по защите от заданных дестабилизирующих факторов Согласно заданию, дестабилизирующими факторами для разрабатываемого ФУ являются:

Иней;

Роса;

Дождь;

Воздушный поток.

Влага вызывает коррозию металлических деталей, нарушение работы механизмов, окисление контактов. Этот процесс усугубляется при повышенных температурах и наличии во влаге агрессивных веществ. Наиболее интенсивная коррозия происходит при соединении деталей из разнородных металлов, поскольку в месте контакта образуется гальванический элемент (детали — электроды, вода — электролит). Ситуация тем хуже, чем сильнее различаются электрохимические потенциалы пары металлов. Указанные электрохимические процессы могут быть ослаблены нанесением на соединяемые детали покрытия из другого металла и защитой места контакта от внешней среды с помощью лакокрасочного покрытия. Допустимые и недопустимые контакты металлов и их сплавов, а также рекомендации по выбору защитных покрытий указаны в ГОСТ 9.005—72.

В качестве меры защиты выберем один из вариантов создания толстостенной оболочки вокруг ФУ — обволакивание. Обволакивание выполняется путем окунания защищаемого изделия в компаунд. В результате этого на поверхности изделия формируется гладкая оболочка толщиной от долей миллиметра до единиц миллиметров. Для наращивания оболочки эта процедура выполняется несколько раз. Обволакивание широко применяется для защиты микросборок, дискретных компонентов (резисторов, конденсаторов и др.), трансформаторов и дросселей. В качестве защитного материала выберем эпоксидный компаунд Э-242.

Список литературы

Основы проектирования электронных средств: учебно-методический комплекс / сост. В. В. Винников. — СПб.: Изд-во CЗТУ, 2009. — 234 с.

Парфенов Е. М. Проектирование конструкций радиоэлектронной аппаратуры: Учеб. пособие для вузов/ Е. М. Парфенов, Э. Н. Камышная, В. П. Усачев. — М.: Радио и связь, 1989.

Компоновка и конструкции микроэлектронной аппаратуры: Справочное пособие/ П. И Овсищер, И. И. Лившиц, А. К. Орчинский и др./ Под ред. Б. Ф. Высоцкого, В. Б. Пестрякова, О. А. Пятлина. — М.: Радио и связь, 1982.

Справочник конструктора РЭА: Компоненты, механизмы, надежность/ Н. А. Барканов, Б. Е. Бердичевский, П. Д. Верхопятницкий и др.; Под ред. В. Г. Варламова. — М.: Радио и связь, 1985. — 384 с., ил.

Конструирование электронных устройств систем автоматизации и вычислительной техники / Григорьян С. Г. — Ростов н/Д: Феникс, 2007. — 303, с. — (Высшее образование).