А Б В Г Д Е Є Ж З І Ї Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ю Я
Радіоелектронний апарат
Радіоелектронні апарати, що складаються з декількох блоків, кожен з яких містить шасі або плати з радіодеталями, що істотно розрізняються за формою, розмірами, орієнтації в просторі, способу охолодження і теплової навантаженні, можуть розглядатися складаються з декількох нагрітих зон. Розподіл радіоелектронних апаратів на Однозонна і багатозонні при дослідженні їх теплових режимів визначається необхідністю враховувати теплове вплив окремих нагрітих зон друг на друга. Найпростішим прикладом РЕА, що містять одну нагріту зону, можуть служити побутові радіоприймачі або телевізори, в яких більшість елементів встановлено на одному шасі.
Радіоелектронні апарати потрібно захищати від дії вібрацій і ударних навантажень. Захист здійснюється за допомогою амортизаторів, що послаблюють вібрацію і пом'якшуючих удари. Матеріалом для амортизаторів зазвичай служить гума. Діапазон навантаження його становить 10 - 60 кг, амплітуда зсуву 1 мм.
Сучасні радіоелектронні апарати відрізняються великою щільністю компоновки. При цьому відстані між сусідніми елементами виявляються малими і в вузьких зазорах між елементами утворюються зони застійного повітря.
Схема електронного стабілізатора напруги. Будь радіоелектронний апарат можна зібрати по-різному, застосувавши той чи інший варіант компонування елементів його принципової схеми, але це не означає, що вузли і деталі апарату можна розміщувати довільно.
Корпуси вентильованих радіоелектронних апаратів забезпечуються різними пристроями, що забезпечують природний або примусовий повітрообмін між навколишнім середовищем і внутрішнім об'ємом корпусу. При рідинному, випарному, кондуктивно і комбінованому охолодженні радіоелектронних апаратів їх корпуси можуть бути оснащені різними теплообмінниками, конструкція і режим роботи яких істотно впливає на тепловий режим апарату. Одним з основних в теорії теплових режимів радіоелектронних апаратів є поняття про нагрітої зоні апарату.
У радіоелектронних апаратах з вертикально орієнтованими шасі конвективний рух повітря має місце в обох відсіках і займає прошарку між стінками корпусу і периферійними поверхнями нагрітої зони.
Теплові режими радіоелектронних апаратів (РЕА) в значній мірі визначають надійність їх роботи.
Тіло в замкнутій оболонці. а - теплова модель. б - нагріта зона з великих деталей або функціональних вузлів в герметичному корпусі. Тепловий режим радіоелектронного апарату, нагріта зона якого складається з великих елементів. Нехай радіоелектронний апарат має герметичний корпус в формі прямокутного паралелепіпеда. Шасі і розташовані на ньому тіла складають нагріту зону апарату. Внутрішній вільний об'єм корпусу заповнений повітрям. Відома сумарна потужність Р всіх джерел тепла, що діють в апараті, середня поверхнева температура tK його корпусу, ступеня чорноти всіх поверхонь, а також всі геометричні параметри. Визначимо середню поверхневу температуру ta нагрітої зони апарату. Для цього розглянемо особливості апарату і сформулюємо ряд припущень, на підставі яких до нього можна застосувати міркування, викладені вище.
Конструкція повітропроводів усередині багатоблокових радіоелектронних апаратів повинна бути розрахована на певну роздачу потоку по блокам в кількостях, приблизно пропорційних виділяється блоками потужності.
Теплообмін в радіоелектронних апаратах.
Теплообмін в радіоелектронних апаратах.
Теплообмін в радіоелектронних апаратах.
Теплообмін в радіоелектронних апаратах, Изд.
Теплообмін в радіоелектронних апаратах.
Якщо нагріта зона радіоелектронного апарату містить шасі або плати, то умови теплообміну усередині апарату істотно залежать від їх орієнтації.
Джерелами тепла в радіоелектронному апараті є різні електричні пристрої і окремі радіодеталі. Електроенергія, споживана радіодеталями, перетворюється в них в різні форми енергії: електромагнітну, механічну, а також безпосередньо в теплову. Частина перетвореної в радіодеталях енергії виходить за межі апарату у вигляді енергії корисних сигналів.
Для надійності дії багатьох сучасних радіоелектронних апаратів і пристроїв потрібна підтримка живлячих напруг і струмів з заданим ступенем сталості протягом тривалого часу. Це завдання дозволяється за допомогою стабілізаторів напруги і струму, які можуть розглядатися як самостійні автоматично діючі блоки пристроїв електроживлення. Як ілюстрацію в табл. 9Л наведені значення допустимих величин нестабільності напруги живлення або струмів для деяких радіопристроїв.
Наприклад, в процесі експлуатації радіоелектронний апарат може перебувати під дією механічних вібрацій або ударів, внаслідок чого у змінного або підлаштування конденсатора стрибками (раптово) може переміщатися його ротор. Через певний час від багаторазових стрибкоподібних переміщень ротора конденсатора частота настройки коливального контуру може змінитися на неприпустиму величину і викликати поступову відмову.
Схема електронного стабілізатора напруги. Робота по компоновці елементів схеми радіоелектронного апарату склпивается з наступних етапів.
Нагріті зони радіоелек-тронних апаратів. Чим менше вивчені теплові режими різних радіоелектронних апаратів, тим більше число їх класів доводиться розглядати. Це пояснюється тим, що вплив особливостей конструкції апаратів і окремих фізичних процесів теплообміну досліджено недостатньо.
Послідовне вивчення зазначеними методами теплового режиму радіоелектронних апаратів в залежності від зміни тих чи інших конструктивних або експлуатаційних параметрів дозволяє отримати результат знову-таки для групи приватних випадків. Мабуть, ця задача може бути вирішена різними способами, один з них - так званий коефіцієнтний метод - розглянуто нижче.
Методи розрахунку потужності, що розсіюється в радіоелектронних апаратах у вигляді тепла, визначаються в різних дисциплінах (електротехніка, радіотехніка та ін.), В яких вивчаються енергетичні співвідношення для процесів, що протікають в радіодеталях і електричних пристроях.
До одного класу, наприклад, відносяться будь-які радіоелектронні апарати, в яких нагріта зона складається із сукупності компактно розташованих плат з елементами, а корпус герметичний. До іншого класу відносяться апарати із загальною примусовою вентиляцією, нагріта зона яких складається з шасі і змонтованих на ньому елементів.
У міру розвитку науки про теплових режимах радіоелектронних апаратів поняття класу стає ширшим і ємним, так як все більше з'ясовуються загальні конструктивні особливості та закономірності теплообміну, що мають місце в різних радіоелектронних апаратах.
У книзі розглядаються вимоги, що пред'являються до конструкції радіоелектронних апаратів в залежності від умов їх експлуатації; наводиться метод аналізу і розрахунку відхилень параметрів; коротко викладаються теорія надійності, основні відомості про захист радіоелектронних апаратів від вологи і заважають електричних і магнітних полів, відомості по теплообміну в радіоелектронних апаратах і різні способи охолодження; аналізується вплив вібрацій і ударів на радіоелектронні апарати та викладаються способи їх захисту.
Елементи інженерної психології розглянуті тільки з позицій конструктора радіоелектронних апаратів і блоків, тому не наводяться відомості, що стосуються більш складних пристроїв.
У книзі зроблена спроба узагальнення економічних основ конструювання радіоелектронних апаратів.
На рис. 2 - 3 а схематично показаний розріз радіоелектронного апарату і вказані значення температур, виміряних в різних точках корпусу, шасі і радіодеталей. На рис. 2 - 3 б представлена теплова модель того ж апарату, на підставі якої визначаються середньоповерхнева температури його нагрітої зони і корпусу. При цьому складна за формою нагріта зона реального апарату замінена прямокутним параллелепипедом, поверхня якого розглядається як изотермическая. Таке ж припущення робиться щодо температурного поля корпуса.
В СРСР були розробить нові електромузичні інструменти, в яких застосовуються радіоелектронні апарати.
Вентиляційні отвори в корпусах апаратів /- отвори. 2 - грибок. 3 - жалюзі. 4 - сітки. На рис. 1 - 6 е і л схематично зображено радіоелектронний апарат, внутрішній обсяг корпуса якого заповнений рідиною, що омиває поверхні плат і шасі з радіодеталями. Між верхньою кришкою корпусу і дзеркалом рідини залишається невеликий повітряний зазор, що забезпечує можливість вільного розширення, рідини при нагріванні. Залежно від режиму роботи радіоелектронного апарату теплообмін між радіодеталями і рідиною відбувається в умовах природної конвекції або кипіння при природної конвекції. Сприйнята рідиною теплова енергія передається стінок корпусу. При рідинному охолодженні РЕА відведення тепла від нагрітої рідини може бути здійснений за допомогою змійовика, введеного всередину корпусу і зануреного в рідину, по якому тече теплоносій. У цьому випадку основна кількість виділяється в РЕА тепла відводиться теплоносієм, що протікає через змійовик.
Конструктивна ієрархія бортових ЕОМ. Цей принцип конструювання полягає в тому, що повна принципова схема радіоелектронного апарату розташовується на одній друкованій платі і тому вихід з ладу одного елемента призводить до збою всієї системи. Оперативна заміна вийшов з ладу елемента утруднена через складність його виявлення. ЕОМ, побудована по Моносхемний принципом, повинна бути змонтована з декількох БІС, в яких передбачені заходи збільшення надійності шляхом введення апаратурною і інформаційної надмірності. Знаходження несправностей при цьому має проводитися програмними методами.
Доцільно, коли це можливо, електрично ізолювати радіатор від шасі радіоелектронного апарату, а напівпровідниковий прилад кріпити на тепловідвід без ізоляції.
Швидкий розвиток радіоелектронної техніки в значній мірі обумовлено успішним застосуванням у технології виробництва радіоелектронних апаратів і приладів новітніх досягнень в області фізики і хімії.
Тут під Л - слід розуміти фізико-хімічний процес виробництва г - й деталі даного радіоелектронного апарату. Під і; розуміється складально-монтажний технологічний процес складання 1-го вузла блоку. Під С /слід розуміти регулювальні процеси, що здійснюються над t - м вузлом блоку даного РЕА.
В СРСР розроблені відкрили нові можливості в музиці електромузичні інструменти, в яких застосовуються радіоелектронні апарати.
Радіоелектронні апарати потрібно захищати від дії вібрацій і ударних навантажень. Захист здійснюється за допомогою амортизаторів, що послаблюють вібрацію і пом'якшуючих удари. Матеріалом для амортизаторів зазвичай служить гума. Діапазон навантаження його становить 10 - 60 кг, амплітуда зсуву 1 мм.
Сучасні радіоелектронні апарати відрізняються великою щільністю компоновки. При цьому відстані між сусідніми елементами виявляються малими і в вузьких зазорах між елементами утворюються зони застійного повітря.
Схема електронного стабілізатора напруги. Будь радіоелектронний апарат можна зібрати по-різному, застосувавши той чи інший варіант компонування елементів його принципової схеми, але це не означає, що вузли і деталі апарату можна розміщувати довільно.
Корпуси вентильованих радіоелектронних апаратів забезпечуються різними пристроями, що забезпечують природний або примусовий повітрообмін між навколишнім середовищем і внутрішнім об'ємом корпусу. При рідинному, випарному, кондуктивно і комбінованому охолодженні радіоелектронних апаратів їх корпуси можуть бути оснащені різними теплообмінниками, конструкція і режим роботи яких істотно впливає на тепловий режим апарату. Одним з основних в теорії теплових режимів радіоелектронних апаратів є поняття про нагрітої зоні апарату.
У радіоелектронних апаратах з вертикально орієнтованими шасі конвективний рух повітря має місце в обох відсіках і займає прошарку між стінками корпусу і периферійними поверхнями нагрітої зони.
Теплові режими радіоелектронних апаратів (РЕА) в значній мірі визначають надійність їх роботи.
Тіло в замкнутій оболонці. а - теплова модель. б - нагріта зона з великих деталей або функціональних вузлів в герметичному корпусі. Тепловий режим радіоелектронного апарату, нагріта зона якого складається з великих елементів. Нехай радіоелектронний апарат має герметичний корпус в формі прямокутного паралелепіпеда. Шасі і розташовані на ньому тіла складають нагріту зону апарату. Внутрішній вільний об'єм корпусу заповнений повітрям. Відома сумарна потужність Р всіх джерел тепла, що діють в апараті, середня поверхнева температура tK його корпусу, ступеня чорноти всіх поверхонь, а також всі геометричні параметри. Визначимо середню поверхневу температуру ta нагрітої зони апарату. Для цього розглянемо особливості апарату і сформулюємо ряд припущень, на підставі яких до нього можна застосувати міркування, викладені вище.
Конструкція повітропроводів усередині багатоблокових радіоелектронних апаратів повинна бути розрахована на певну роздачу потоку по блокам в кількостях, приблизно пропорційних виділяється блоками потужності.
Теплообмін в радіоелектронних апаратах.
Теплообмін в радіоелектронних апаратах.
Теплообмін в радіоелектронних апаратах.
Теплообмін в радіоелектронних апаратах, Изд.
Теплообмін в радіоелектронних апаратах.
Якщо нагріта зона радіоелектронного апарату містить шасі або плати, то умови теплообміну усередині апарату істотно залежать від їх орієнтації.
Джерелами тепла в радіоелектронному апараті є різні електричні пристрої і окремі радіодеталі. Електроенергія, споживана радіодеталями, перетворюється в них в різні форми енергії: електромагнітну, механічну, а також безпосередньо в теплову. Частина перетвореної в радіодеталях енергії виходить за межі апарату у вигляді енергії корисних сигналів.
Для надійності дії багатьох сучасних радіоелектронних апаратів і пристроїв потрібна підтримка живлячих напруг і струмів з заданим ступенем сталості протягом тривалого часу. Це завдання дозволяється за допомогою стабілізаторів напруги і струму, які можуть розглядатися як самостійні автоматично діючі блоки пристроїв електроживлення. Як ілюстрацію в табл. 9Л наведені значення допустимих величин нестабільності напруги живлення або струмів для деяких радіопристроїв.
Наприклад, в процесі експлуатації радіоелектронний апарат може перебувати під дією механічних вібрацій або ударів, внаслідок чого у змінного або підлаштування конденсатора стрибками (раптово) може переміщатися його ротор. Через певний час від багаторазових стрибкоподібних переміщень ротора конденсатора частота настройки коливального контуру може змінитися на неприпустиму величину і викликати поступову відмову.
Схема електронного стабілізатора напруги. Робота по компоновці елементів схеми радіоелектронного апарату склпивается з наступних етапів.
Нагріті зони радіоелек-тронних апаратів. Чим менше вивчені теплові режими різних радіоелектронних апаратів, тим більше число їх класів доводиться розглядати. Це пояснюється тим, що вплив особливостей конструкції апаратів і окремих фізичних процесів теплообміну досліджено недостатньо.
Послідовне вивчення зазначеними методами теплового режиму радіоелектронних апаратів в залежності від зміни тих чи інших конструктивних або експлуатаційних параметрів дозволяє отримати результат знову-таки для групи приватних випадків. Мабуть, ця задача може бути вирішена різними способами, один з них - так званий коефіцієнтний метод - розглянуто нижче.
Методи розрахунку потужності, що розсіюється в радіоелектронних апаратах у вигляді тепла, визначаються в різних дисциплінах (електротехніка, радіотехніка та ін.), В яких вивчаються енергетичні співвідношення для процесів, що протікають в радіодеталях і електричних пристроях.
До одного класу, наприклад, відносяться будь-які радіоелектронні апарати, в яких нагріта зона складається із сукупності компактно розташованих плат з елементами, а корпус герметичний. До іншого класу відносяться апарати із загальною примусовою вентиляцією, нагріта зона яких складається з шасі і змонтованих на ньому елементів.
У міру розвитку науки про теплових режимах радіоелектронних апаратів поняття класу стає ширшим і ємним, так як все більше з'ясовуються загальні конструктивні особливості та закономірності теплообміну, що мають місце в різних радіоелектронних апаратах.
У книзі розглядаються вимоги, що пред'являються до конструкції радіоелектронних апаратів в залежності від умов їх експлуатації; наводиться метод аналізу і розрахунку відхилень параметрів; коротко викладаються теорія надійності, основні відомості про захист радіоелектронних апаратів від вологи і заважають електричних і магнітних полів, відомості по теплообміну в радіоелектронних апаратах і різні способи охолодження; аналізується вплив вібрацій і ударів на радіоелектронні апарати та викладаються способи їх захисту.
Елементи інженерної психології розглянуті тільки з позицій конструктора радіоелектронних апаратів і блоків, тому не наводяться відомості, що стосуються більш складних пристроїв.
У книзі зроблена спроба узагальнення економічних основ конструювання радіоелектронних апаратів.
На рис. 2 - 3 а схематично показаний розріз радіоелектронного апарату і вказані значення температур, виміряних в різних точках корпусу, шасі і радіодеталей. На рис. 2 - 3 б представлена теплова модель того ж апарату, на підставі якої визначаються середньоповерхнева температури його нагрітої зони і корпусу. При цьому складна за формою нагріта зона реального апарату замінена прямокутним параллелепипедом, поверхня якого розглядається як изотермическая. Таке ж припущення робиться щодо температурного поля корпуса.
В СРСР були розробить нові електромузичні інструменти, в яких застосовуються радіоелектронні апарати.
Вентиляційні отвори в корпусах апаратів /- отвори. 2 - грибок. 3 - жалюзі. 4 - сітки. На рис. 1 - 6 е і л схематично зображено радіоелектронний апарат, внутрішній обсяг корпуса якого заповнений рідиною, що омиває поверхні плат і шасі з радіодеталями. Між верхньою кришкою корпусу і дзеркалом рідини залишається невеликий повітряний зазор, що забезпечує можливість вільного розширення, рідини при нагріванні. Залежно від режиму роботи радіоелектронного апарату теплообмін між радіодеталями і рідиною відбувається в умовах природної конвекції або кипіння при природної конвекції. Сприйнята рідиною теплова енергія передається стінок корпусу. При рідинному охолодженні РЕА відведення тепла від нагрітої рідини може бути здійснений за допомогою змійовика, введеного всередину корпусу і зануреного в рідину, по якому тече теплоносій. У цьому випадку основна кількість виділяється в РЕА тепла відводиться теплоносієм, що протікає через змійовик.
Конструктивна ієрархія бортових ЕОМ. Цей принцип конструювання полягає в тому, що повна принципова схема радіоелектронного апарату розташовується на одній друкованій платі і тому вихід з ладу одного елемента призводить до збою всієї системи. Оперативна заміна вийшов з ладу елемента утруднена через складність його виявлення. ЕОМ, побудована по Моносхемний принципом, повинна бути змонтована з декількох БІС, в яких передбачені заходи збільшення надійності шляхом введення апаратурною і інформаційної надмірності. Знаходження несправностей при цьому має проводитися програмними методами.
Доцільно, коли це можливо, електрично ізолювати радіатор від шасі радіоелектронного апарату, а напівпровідниковий прилад кріпити на тепловідвід без ізоляції.
Швидкий розвиток радіоелектронної техніки в значній мірі обумовлено успішним застосуванням у технології виробництва радіоелектронних апаратів і приладів новітніх досягнень в області фізики і хімії.
Тут під Л - слід розуміти фізико-хімічний процес виробництва г - й деталі даного радіоелектронного апарату. Під і; розуміється складально-монтажний технологічний процес складання 1-го вузла блоку. Під С /слід розуміти регулювальні процеси, що здійснюються над t - м вузлом блоку даного РЕА.
В СРСР розроблені відкрили нові можливості в музиці електромузичні інструменти, в яких застосовуються радіоелектронні апарати.