Блок управления подогревателем жидкостным (стр. 2 из 8)

Микросхема PIC16F73 - I/SO

Микроконтроллеры семейств PIC (Peripheral Interface Controller) компании Microchip объединяют все передовые технологии микроконтроллеров: электрически программируемые пользователем ППЗУ, минимальное энергопотребление, высокую производительность, хорошо развитую RISC-архитектуру, функциональную законченность и минимальные размеры.

Основным назначением микроконтроллеров семейств PIC, как следует из аббревиатуры PIC (Peripheral Interface Controller), является выполнение интерфейсных функций. Этим объясняются особенности их архитектуры:

· RISC-система команд, характеризующаяся малым набором одноадресных инструкций (33, 35 или 58), каждая из которых имеет длину в одно слово (12, 14 или 16 бит) и большинство выполняется за один машинный цикл. В системе команд отсутствуют сложные арифметические команды (умножение, деление), предельно сокращен набор условных переходов;

· высокая скорость выполнения команд: при тактовой частоте 20 МГц время машинного цикла составляет 200 нс (быстродействие равно 5 млн. операций/сек);

· наличие мощных драйверов (до 25 мА) на линиях портов ввода/вывода, что позволяет подключать непосредственно к ним довольно мощную нагрузку, например, светодиоды;

· низкая потребляемая мощность;

· ориентация на ценовую нишу предельно низкой стоимости, определяющая использование дешевых корпусов с малым количеством выводов (8, 14, 18, 28), отказ от внешних шин адреса и данных (кроме PIC17C4X), использование упрощенного механизма прерываний и аппаратного (программно недоступного) стека.

Таблица №2

Основные технические характеристики	Чип резисторы 0805	Чип резисторы 2512
Номинальная мощность при 70°СРабочее напряжениеМаксимально допустимое напряжениеДиапазон рабочих температурТемпературный коэффициент сопротивления	1Вт200В400В-55 +125°С100ppm/С	0.125Вт300В500В-55 +125°С100ppm/С

2.5 Расчет на действие механических нагрузок

2.5.1. Расчет печатной платы на действие вибрации

Целью расчета конструкции РЭА при действии вибрации является определение действующих на элементы изделия максимальных перегрузок и перемещений.

Периодическая вибрация характеризуется спектром (диапазон частот), виброускорением, перегрузкой. Коэффициент перегрузки п, амплитуда виброускорения а, и виброперемещения S, связаны между собой соотношениями:

Исходными данными при расчете на вибрацию являются: частота вибрации (диапазон частот), Гц; масса блока (части блока); коэффициент перегрузки.

При расчете ПП с ЭРЭ задается (определяется) масса ПП и масса ЭРЭ.

Исходные данные для расчета:

Диапазон вибрационных воздействий:

, ;

Коэффициент перегрузки:

;

Длина платы:

;

Ширина платы:

;

Толщина платы:

;

Коэффициент Пуассона материала ПП:

;

Модуль упругости материала ПП:

Удельный вес материала ПП:

;

Плотность материала ПП:

.

Последовательность расчета следующая:

1.Определяем частоту собственных колебаний. При условии равномерного нагружения ПП по ее поверхности ЭРЭ:

,

где:

-ускорение свободного падения;

-длина ПП;

-толщина ПП;

- удельный вес материала ПП;

,

где:

-масса ЭРЭ;

-масса ПП;

где:

-длина ПП;

-ширина ПП;

- толщина ПП;

-плотность материала ПП;

;

;

-коэффициент, зависящий от способа закрепления ПП;

Для случая защемления платы по контуру:

- цилиндрическая жесткость;

где:

- модуль упругости материала ПП;

- коэффициент Пуассона материала ПП;

;

.

2.Находим амплитуду колебаний (прогиб) ПП на собственной частоте при заданном коэффициенте перегрузки п по формуле:

;

где:

- коэффициент перегрузки;

- частота собственных колебаний ПП.

.

3.Определяем коэффициент динамичности

, показывающий, во сколько раз амплитуда вынужденных колебаний на частоте отличается от амплитуды на частоте :

;

где:

- показатель затухания колебаний (для стеклотекстолита при напряжениях, близких к допустимым, принимают );

- коэффициент расстройки;

Вычислим

при :

4.Находим динамический прогиб в геометрическом центре ПП при ее возбуждении с частотой

:

;

;

5.Определяем эквивалентную этому прогибу равномерно распределенную динамическую нагрузку

:

;

и максимальный распределенный изгибающий момент, вызванный этой нагрузкой:

;

где:

C₁ и C₂ - коэффициенты, зависящие от размеров ПП и способа ее закрепления.

Для защемления ПП по контуру на a/b£3 значения C₁ и C₂ определяются по формулам:

C₁=0,0012+0,04 lg(a/b)

C₂=0,0513+0,108 lg(a/b).

;

;

;

;

6.Находим максимальное динамическое напряжение изгиба ПП:

;

;

7. Условия вибропрочности выполняются, если s_mах£[s],

;

где:

s-1 - предел выносливости материала ПП, для стеклотекстолита,

s-1=105 Мпа;