СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №1/2012

Электронный блок – это комплекс различных деталей, определённым об разом объединённых электрически и механически друг с другом и выпол няющих заданные функции в задан ных условиях и режимах эксплуата ции. От правильного выбора этих де талей и материалов, правильного их размещения, закрепления зависят важ нейшие характеристики блока (объём, масса, потребляемая мощность, допус тимые условия эксплуатации, надёж ность, стоимость). Выбор конструкции (размеры, эле менты охлаждения, конструктивные элементы) блока определяется выде ляемымфизическим объёмом в общем конструктиве, в который входит блок, а также количеством тепла, которое не обходимо отвести от блока. Блок дол жен отвечать тактико техническим, конструктивно технологическим, эксплаутационным, надёжностным и экономическим требованиям, со гласно существующим нормативам и ГОСТам. К конструкциям блоков предъявля ются требования: ● максимально возможная плотность компоновки; ● обеспечение температурного режи ма работы всех составных единиц, компонентов и узлов; ● максимальное использование физи ческого объёма блока; ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 54 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 1 2012 ● удобство доступа к составным еди ницам блока (ячейкам и платам); ● высокая надёжность. Встатье рассматривается: шасси (кор пус) блока вычислительных средств, блоки обработки сигналов и сопря жения. На рис. 1 показано шасси блока вы числительных средств без лицевой панели и входящих ячеек. Блок пита ется от бортовой сети постоянного напряжения 27 В. В блок входят со ставные единицы в конструктивном формате 6U: вычислительная маши на с кондуктивным отводом тепла, двухканальный модуль «Манчестер» и источник питания. Отвод тепла и крепление составных единиц в блоке осуществляются при помощи клино вой группы, показанной на рис. 2, ко торая состоит из двух клиньев, двух подвижных упоров и одного непо движного. Расклинивание (закрепле ние) ячейки в блоке осуществляется при помощи винта. Составные еди ницы подключаются к информа ционной шине VME. Отвод тепла от блока – кондуктивный. Температур ный диапазон эксплуатации блока –50…+60 ° С. На рис. 3 показан блок обработ ки сигналов. Блок питается от бор товой сети переменного напряжения 220 В, 400 Гц. В блок входят со ставные единицы в конструктивном формате 6U: вычислительная маши на с кондуктивным отводом тепла, девять ячеек цифровой обработки и источник питания. Отвод тепла и крепление составных единиц в бло ке осуществляются при помощи кли новой группы. Составные единицы подключаются к информационной шине VME. Отвод тепла от блока – кондуктивный. Температурный диа пазон эксплуатации блока –50…+60 ° С. На рис. 4 показан блок обработки со снятой верхней крышкой, вид сверху. Все блоки изготовлены в пылебрыз гозащищённом исполнении с двух слойным покрытием: первый слой – олово висмут, второй слой – чёрная порошковая краска. Стенки блоков выполнены в виде рёбер плит, изго товленных из алюминиевого сплава (Д16М, Д16Т) фрезерованием (при се рийном производстве возможно лить ём). Повышенные требования предъ являются к точности и к качеству обра ботки поверхностей. Шероховатость должна быть не хуже Rz 3,2 с допуском изготовления на некоторые сопряга ющие детали ±0,1 мм. На рис. 5 показан блок обработки и сопряжения. Блок питается от посто янного напряжения 27 В. В блок вхо дят составные единицы в конструк тивном формате 6U: вычислительная машина с воздушным охлаждением, ячейки цифровой обработки и ис точник питания. Отвод тепла в блоке осуществляется при помощи воздуш ного охлаждения, циркулирующе го в замкнутом объёме. Составные единицы подключаются к инфор мационной шине VME. Температур ный диапазон эксплуатации блока –40…+50 ° С. Так как блоки относятся к аппарату ре специального применения и к ним предъявляются повышенные требова ния как в части механики, так и в час ти электрических, информационных связей, то стандартных и готовых конструктивов нет. Под каждую задачу разрабатывается новый конструктив, и унификация в этом случае получает ся очень небольшая. Блоки эксплуатируются в стацио нарных условиях либо на подвижных объектах (автомобильном, гусенич ном, воздушном, водном), т.е. на блок в процессе эксплуатации воздей ствует вибрация, ударные нагрузки и линейные ускорения, а это накла дывает определённые требования к конструкции блока. Как показывает опыт эксплуатации транспортируе мых изделий, наибольшее разрушаю щее воздействие на конструкцию ока зывает вибрация. Как правило, если Рис. 1. Шасси блока вычислительных средств Конструирование блоков обработки сигналов и информации Алексей Карих (Москва) В статье рассматриваются основные вопросы, связанные с конструированием блоков обработки сигналов и информации: защита от механических и климатических воздействий, а также электромагнитная совместимость узлов в составе блока. Даны практические рекомендации и варианты построения блоков. © СТА-ПРЕСС