Praktikum Iz Konstruisanja Elektronskih Ure 273 Aja

Rifat Ramovi

Vitomir Milanovi

Sedat irbegovi

PRAKTIKUM iz KONSTRUISANJA ELEKTRONSKIH UREAJA

Beograd 2005. god.

Dr. Rifat Ramovi Dr. Vitomir Milanovi Dr. Sedat irbegovi

PRAKTIKUM iz KONSTRUISANJA ELEKTRONSKIH UREAJA

Recezenti: Dr. Jovan Radunovi, prof. Dr. Milenko Cvetinovi, doc.

Izdava: Katedra za mikroelektroniku i tehniku fiziku

Tehnika obrada: Nemanja okovi, dipl. ing.

Beograd 2005. god.

PREDGOVOR

Konstruisanje elektronskih ureaja je vrlo sloen, delikatan i odgovoran posao. Za to je potrebno iroko znanje ne samo iz velikog broja elektrotehnikih disciplina nego i iz drugih oblasti nauke i tehnike. Stoga se za konstrukciju elektronskih ureaja angauju timovi vrsnih strunjaka razliitih profila. Jedino se tako moe doi do valjanih konstrukcionih reenja jer se pred konstruktore postavalja veliki broj zahteva koje nije lako ispuniti. Postoji i niz pravila kojih se konstruktor mora pridravati u procesu konstruisanja elektronskih ureaja, kako bi taj ureaj radio sa traenom tanou. Takoe, postoje i faze u konstrukciji kojima treba posvetiti posebnu panju ako se eli da ureaj ima visoke performanse. Nalaenje optimalnog reenja na osnovu oprenih zahteva za to bolje performanse ureaja, sa jedne strane i to nie cene, sa druge strane, nije ni malo jednostavno. Da bi ureaj bio visokog kvaliteta, pri konstrukciji mora da se zna u kakvom e okruenju taj ureaj raditi, odnosno potrebno je razmotriti njegov rad i ponaanje pri zadatim klimatskim i ostalim uslovima okruenja. Razrada konstrukcije vri se postepeno i po etapama, a kao rezultat razrade pojavljuje se odgovarajua konstrukciona dokumentacija. Pri tome se mora poi od materijala na bazi kojih su sainjeni elementi elektronskih ureaja i upoznati se sa performansama tih elemenata. Dakle, potrebno je poznavati konstruktivne karakteristike svih elemenata, poev od otpornika, kondenzatora, kalemova, relea i transformatora, preko diskretnih poluprovodnikih komponenata do integrisanih kola i sistema (naprava) proizvoljne sloenosti. Takoe je potrebno znati kako se ti elementi montiraju na tampanim ploama i drugim podlogama i kako se mogu meusobno povezivati da bi se ostvario prvi korak u realizaciji elektronskog ureaja. Kada se zavri faza konstruisanja, koja obezbeuje radnu funkciju elektronskog ureaja, pristupa se reavanju problema zatite kako sastavnih delova tako i kompletnog ureaja. Pri tome je neophodno obezbediti adekvatnu zatitu od pregrevanja, od unutranjih i spoljanjih smetnji kao i od mehanikih dejstava. U toku itavog procesa konstruisanja ureaja potrebno je voditi rauna da se mora ostvariti njegova zahtevana pouzdanost i odgovarajua pogodnost odravanja. U tom cilju je potrebno izvriti dobru alokaciju pouzdanosti na sastavne delove i pridravati se esto preporuivanih pravila konstruisanja sa aspekta pouzdanosti i sa aspekta pogodnosti odravanja. Aspekti konstruisanja ureaja zavise ne samo od zahteva koji se postavljaju pred ureajem nego i od namene i vrste proizvodnje (masovna, serijska, pojedinana). Osnovu ove knjige ine predavanja koja su autori drali na Elektrotehnikom fakultetu u Beogradu, Elektrotehnikom fakultetu u Banjaluci i Vojnoj vazduhoplovnoj akademiji u Beogradu. Knjiga je namenjena u prvom redu studentima elektrotehnike, a moe korisno da poslui i studentima drugih fakulteta i viih kola, kao i strunjacima koji se u praksi bave problematikom konstruisanja ureaja. Knjiga ima inenjerski pristup problematici

pri emu se smatra da korisnici (itaoci) poseduju odgovarajua potrebna znanja iz oblasti vezanih za elektronske ureaje. Kompletna materija prezentirana u knjizi podeljena je u dva dela. Prvi deo se bavi zahtevima koji se postavljaju pri konstrukciji elektronskih ureaja i nainima realizacije tih zahteva. Drugi deo je posveen konstrukciji i karakterizaciji elemenata (sastavnih delova) elektronskih ureaja. Normalno, ta navedena dva dela ine jedinstvenu celinu, jer konstruisati ureaje mogu samo strunjaci koji dobro poznaju sastavne delove tih ureaja. Koristimo priliku da se zahvalimo recezentima prof. Dr. Jovanu Radunoviu i doc. Dr. Milenku Cvetinoviu na struno obavljenoj recenziji i korisnim sugestijama. Takoe se zahvaljujemo dipl. ing. Nemanji okoviu za kvalitetnu tehniku obradu. Autori se unapred zahvaljuju svima koji ukau na propuste, gerke i nedostatke u ovoj knjizi. Beograd 2005. god. Autori

***Praktukum iz konstruisanja elektronskih ureaja ima za cilj da studente elektrotehnikog fakulteta upozna sa zahtevima koji se postavljaju pred konstruktore tih ureaja i problemima koje konstruktori treba da ree ne ulazei u naine i postupke reavanja tih problema. To je samo uvid u jednu sloenu problematiku koji treba da bude izazov mladim ljudima da se njome bave i u njoj nau nain oplemenjenja svog naunog i strunog znanja.

SADRAJ

I DEO.....................................................................................................................................................................1 1. UVOD U KONSTRUISANJE ELEKTRONSKIH UREAJA ...................................................................1 1.1. OSNOVNI POJMOVI I DEFINICIJE.........................................................................................................2 1.2. USLOVI EKSPLOATACIJE......................................................................................................................4 1.2.1. ZEMLJINA ATMOSFERA...................................................................................................................4 1.2.2. KLIMATSKI USLOVI..........................................................................................................................5 1.2.3. UTICAJ VISOKIH I NISKIH TEMPERATURA NA KOMPONENTE ELEKTRONSKIH UREAJA.8 1.2.4. UTICAJ VLANOSTI NA KOMPONENTE ELEKTRONSKIH UREAJA (KOROZIJA) ................10 1.2.5. UTICAJ VIBRACIJA I UDARA NA KOMPONENTE ELEKTRONSKIH UREAJA .......................11 1.2.6. OSTALI USLOVI...............................................................................................................................11 1.3. ZAHTEVI ZA POUZDANOST................................................................................................................12 1.4. JEDNOSTAVNOST RUKOVANJA I OPSLUIVANJA........................................................................12 1.5. MOGUNOST POPRAVKE ...................................................................................................................12 1.6. DIMENZIJE I MASA ...............................................................................................................................13 1.7. ZATITA OD SPOLJANJIH FAKTORA ..............................................................................................13 1.8. KONSTRUKCIONO NASLEDE, UNIFIKACIJA, NORMALIZACIJA I STANDARDIZACIJA .........14 1.9. TEHNOLOKA IZVODLJIVOST I EKONOMINOST KONSTRUKCIJE..........................................15 2. RAZRADA KONSTRUKCIJE ELEKTRONSKIH UREAJA, KONSTRUKTORSKA DOKUMENTACIJA..........................................................................................................................................16 2.1. ETAPE RAZRADE ELEKTRONSKIH UREAJA.................................................................................17 2.2. KONSTRUKTORSKA DOKUMENTACIJA ..........................................................................................19 3. NIVOI KONSTRUISANJA ...........................................................................................................................24 3.1. KONSTRUKCIONA HIJERARHIJA ......................................................................................................24 4. ZATITA KOMPONENATA I UREAJA.................................................................................................27 4.1. OKLOPLJAVANJE..................................................................................................................................27 4.1.1. PRINCIP OKLOPLJAVANJA I VRSTE ............................................................................................27 4.1.2. TEORIJSKE OSNOVE OKLOPLJAVANJA OTVORENI OKLOPI................................................29 4.2. PROBLEMI ODVOENJA TOPLOTE I HLADNJACI (RADIJATORI ) ..............................................31 4.2.1. PROSTIRANJE TOPLOTE PROVOENJEM..................................................................................31 4.2.2. PROSTIRANJE TOPLOTE STRUJANJEM ......................................................................................33 4.2.3. PROSTIRANJE TOPLOTE ZRAENJEM ........................................................................................34 4.2.4. RADIJATORI (HLADNJACI)............................................................................................................35 4.3. ZATITA UREAJA OD SMETNJI .......................................................................................................40 5. POUZDANOST UREAJA ..........................................................................................................................43 5.1. OSNOVNI POKAZATELJI POUZDANOSTI .......................................................................................45 5.2. UGRADNJA POUZDANOSTI PRI KONSTRUKCIJI NOVOG UREAJA ..........................................49 5.2.1. PRINCIPI KONSTRUISANJA U POGLEDU POUZDANOSTI........................................................50 5.3. POGODNOST ODRAVANJA U PROCESU KONSTRUISANJA .......................................................53 5.3.1. PRINCIPI KONSTRUISANJA U POGLEDU POGODNOSTI ODRAVANJA................................55 5.4. ALOKACIJA POUZDANOSTI ...............................................................................................................57 5.4.1. POJAM ALOKACIJE POUZDANOSTI ............................................................................................57

i

II DEO .................................................................................................................................................................59 1. ELEKTROTEHNIKI MATERIJALI......................................................................................................59 1.1. STRUKTURA I PODELA ELEKTROTEHNIKIH MATERIJALA......................................................59 2. OTPORNICI...................................................................................................................................................64 2.1. KARAKTERISTIKE OTPORNIKA ........................................................................................................64 2.2. POKAZATELJI KVALITETA OTPORNIKA .........................................................................................66 2.3. PODELA OTPORNIKA...........................................................................................................................71 2.4. NIZOVI NOMINALNIH VREDNOSTI OTPORNOSTI .........................................................................71 2.5. OZNAAVANJE OTPORNIKA .............................................................................................................72 3. KONDENZATORI.........................................................................................................................................75 3.1. KARAKTERISTIKE KONDENZATORA ..............................................................................................75 3.1.1. KAPACITIVNOST.............................................................................................................................75 3.1.2. DIELEKTRICI ZA KONDENZATORE .............................................................................................77 3.1.3. OTPORNOST IZOLACIJE I VREMENSKA KONSTANTA KONDENZATORA ...............................78 3.1.4. GUBICI U KONDENZATORU .........................................................................................................80 3.1.5. FREKVENCIJSKA SVOJSTVA KONDENZATORA .........................................................................82 3.1.6. ELEKTRINA VRSTOA KONDENZATORA...............................................................................83 3.1.7. STABILNOST KONDENZATORA ....................................................................................................83 4. KALEMOVI ...................................................................................................................................................85 4.1. KARAKTERISTIKE KALEMOVIMA....................................................................................................85 4.1.1. INDUKTIVNOST KALEMOVA.........................................................................................................85 4.1.2. TOLERANCIJE IZRADE ..................................................................................................................86 4.1.3. EKVIVALENTNA EMA KALEMA...................................................................................................86 4.1.4. VREMENSKA KONSTANTA KALEMA ............................................................................................88 4.1.5. GUBICI U KALEMU ........................................................................................................................88 4.1.6. FAKTOR DOBROTE KALEMA........................................................................................................90 4.1.7. STABILNOST KALEMOVA I TEMPERATURSKI KOEFICIJENAT INDUKTIVNOSTI.................91 5. TRANSFORMATORI ...................................................................................................................................93 5.1. OPTE O TRANSFORMATORIMA I NJIHOVA FUNKCIJA...............................................................93 5.2. KONSTRUKCIJA TRANSFORMATORA I NAIN TRANSFORMACIJE STRUJE I NAPONA........94 5.3. EKVIVALENTNA EMA REALNOG TRANSFORMATORA .............................................................96 5.4. TRANSFORMATORSKA JEZGRA........................................................................................................99 5.5. KALEMSKA TELA ...............................................................................................................................102 6. RELEA ..........................................................................................................................................................104 6.1. OPTA PODELA RELEA I NJIHOVE KARAKTERISTINE VELIINE.........................................105 LITERATURA .................................................................................................................................................108

ii

I DEO

1. UVOD U KONSTRUISANJE ELEKTRONSKIH UREAJAKonstruisanje elektronskih ureaja je vrlo delikatan i sloen proces , koji zahteva iroko znanje iz veeg broja disciplina i to ne samo iz oblasti elektrotehnike struke. Prilikom konstruisanja nekog ureaja mora se uzeti u obzir veliki broj razliitih zahteva , koji se mogu svrstati u tri kategorije: - konstrukciono tehnoloki - eksploatacioni i - ekonomski U glavne konstrukciono tehnoloke i eksploatacione zahteve spadaju (kao to je prikazano na sl. 1.1. ) : o zahtevi performansi o zahtevi proizvodnje o zahtevi bezbednosti o zahtevi pakovanja o zahtevi operativnosti o zahtevi pouzdanosti o zahtevi pogodnosti odravanja o zahtevi podrke i drugi.

Slika 1.1. Neki konstrukciono-tehnoloki i eksploatacioni zahtevi prilikom konstruisanja ureaja

1

Uvod u konstruisanje elektronskih ureaja Meu eksploatacione zahteve spada : pouzdanost, kvalitet izvravanja osnovnih funkcija elektronskog ureaja, jednostavnost rukovanja, mogunost popravke, stabilnost na starenje, dimenzije i teina. Meu konstrukciono-tehnoloke zahteve spada : zatita od spoljanjih faktora, konstruktivno naslee dosadanja reenja i tehnoloka izvodljivost. Meu ekonomske zahteve spada : utroak vremena rada, materijalnih i finansijskih sredstava za razradu, izradu i eksploataciju.

1.1. OSNOVNI POJMOVI I DEFINICIJEProjektovanje je razrada osnovnih pokazatelja konanog produkta (za koji se ono vri) i puteva njihove praktine realizacije. Kao rezultat projektovanja pojavljuje se skup podataka koji moe da bude osnova za razradu radnih tehnikih dokumenata, koji su neophodni za dobijanje konanog produkta (sistema, ureaja, aparata i tome slino). Na primer , u procesu prorauna elektrine eme bloka za oscilatorno kolo mogu biti dati sledei osnovni pokazatelji: frekvencija, stepen njene stabilnosti pod zadatim uslovima, granine dimenzije, masa. Unapred moe da bude odreena i metoda zatite od vlage (na primer utvreno je da je neophodno vriti vakumsku hermetizaciju, itd.). Konstruisanje predstavlja proces izbora elemenata i materijala konstrukcije, proces izbora strukture njihovih uzajamnih prostornih i energetskih veza i veza sa okolnom sredinom. Takoe obuhvata i uspostavljanje kvantitativnih veliina (normi) pomou kojih se moe izraditi proizvod koji odgovara zadatim uslovima. Kao konaan proizvod procesa konstruisanja javlja se komplet tehnikih dokumenata koji sadre sve zadate norme za razraeni proizvod. U toku konstruisanja esto se koriste takvi termini kao to su norma, viak, zaliha i rezerva. Norma je veliina koja je uspostavljena za odreene zadate uslove. Na primer, frekvencija oscilatornag kola je 10 MHz 0.01 % na temperaturi okolne sredine od 40 do 80C i pri relativnoj vlanosti 98% ; kontaktna sila komutacionog ureaja je 100N 10N pri istim uslovima. Viak je mera prevazilaenja zadate ili uspostavljene veliine (koliine). Na primer, za napon 10V koristi se kondenzator s radnim naponom od 200V; za ukljuivanje kola primenjuju se dva samostalna (paralelna) kontakta.

2

Uvod u konstruisanje elektronskih ureaja Zaliha je viak koji se uvek nalazi u dejstvu. Primena spomenutog kondenzatora ilustruje viak napona. Ako se za obezbeenje traene mehanike vrstoe za odreeni materijal i duinu zahteva prenik od 6 mm, a koristi se prenik od 8 mm, onda ovaj viak vrstoce uvek uestvuje u radu. Slina je situacija kada se koriste dve diode umesto jedne. Rezerva je viak koji ne uestvuje u radu ali u odreenom trenutku moe aktivno da deluje. Kao primer moe da paslui bilo koji uredaj sa kvantitativnim vikom. Pod funkcijom koju vri konstrukcija podrazumeva se rezultat uzajamnog dejstva raznih faktora (sila, polja, itd). Osnovna krajnja funkcija (OKF) - predstavlja eljeni efekat za ije postizanje je predvien elektronski ureaj. OKF se sastoji u pretvaranju ili generisanju elektrinih signala koji nose informacije. Za elektronski ureaj OKF predstavlja izdvajanje iz mnotva signala, koji deluju na njegovom ulazu, onog eljenog i dobijanje na izlazu potrebnog nivoa energije korisnog signala, koji odgovara eljenom ulaznom signalu. Pojedinane krajnje funkcije (PKF) su one funkcije bez kojih se ne moe dobiti osnovna krajnja funkcija. U elektronskom uredaju PKF su selektivnost, konverzija, pojaanje i slino. Na elemente konstrukcije mogu da deluju spoljanje sile o kojima se u potpunosti ili delimino nije vodilo rauna u toku projektovanja ureaja. Ove sile mogu imati tetan uticaj. Sve sile i uslovi u kojima one dejstvuju na elemente konstrukcije esto se nazivaju faktorima. Treba razlikovati tri grupe faktora: 1. Osnovni faktori - koji se proraunavaju i odabiraju u procesu razrade. Oni uglavnom odreuju radne funkcije ureaja. 2. Sporedni faktori - koji se uzimaju u obzir pri razradi , jer je neizbeno njihovo uzajamno dejstvo sa osnovnim faktorima. 3. Sluajni faktori - koji ne mogu biti uzeti u obzir u procesu razrade, poto je neizvestan njihov karakter i vreme uzajamnog dejstva sa osnovnim faktorima. Prve dve grupe mogu biti podeljene u tri osnovne podgrupe: 1) kontrolisani (napon napajanja i sl.); 2) slabo kontrolisani (udari, vibracije i sl.); 3) nekontrolisani (hemijski procesi, starenje itd.) faktori.

3

Uvod u konstruisanje elektronskih ureaja

1.2. USLOVI EKSPLOATACIJEKarakter i intenzitet dejstva klimatskih (u manjoj meri), mehanikih i radijacionih (u veoj meri) faktora zavisi od naina korienja i objekta na kome se nalazi elektronski ureaj. Na taj nain se elektronski ureaji mogu podeliti u pet grupa: 1) 2) 3) 4) 5) zemaljski ( kopneni stacionarni ) brodski pomorski drumski (elezniki ) avionski i raketni

Posebna vrsta su jo kosmiki i satelitski. Treba razlikovati unutranju i spoljanju . dve sredine, koje opkoljavaju elemente konstrukcije:

Unutranja sredina se nalazi u malom prostoru, koji okruuje mali broj konstrukcionih elemenata. Broj takvih lokalnih sredina u jednom elektronskom ureaju moe biti vei. One mogu da imaju razliita fiziko-hemijska svojstva. Spoljanja sredina se nalazi u radnom prostoru koji okruuje elektronski ureaj. Ona takoe moe da bude razliita. Spoljanja sredina moe da bude gasovita i tena. Gasovita sredina moe da ima razliit sastav, pritisak i elektrina svojstva. Tena sredina moe da ima razliit sastav i gustinu (rena voda, morska voda, itd.). Okolni objekti takoe mogu da utiu na funkcije koje ispunjava ureaj. Tako na primer, objekti koji stvaraju jaka elektrina, magnetna ili elektromagnetna polja mogu u veoj ili manjoj meri da utiu na parametre konstrukcije i time na kvalitet rada elektronskog ureaja. 1.2.1. ZEMLJINA ATMOSFERA Vazduni omota koji okruuje zemljinu kuglu, a koji se naziva atmosfera , u zavisnosti od fiziko-meterolokih svojstava moe se podeliti na sledea etiri sloja: troposfera, stratosfera, jonosfera i tropopauza. Troposfera je najnii sloj i irina mu je od 8km do 17km. U srednjim geografskim irinama gradijent temperature je proseno 6,5C/km i zavisi od uticaja promenljivih horizontalnih i vertikalnih strujanja vazduha. Temperatura na gornjoj granici troposfere iznosi oko 57C i prestaje dalje da opada. Iznad troposfere je stratosfera koja se prostire do visine od (80-85) km i ima stabilnu temperaturu do visine od 32km kao i stabilne smerove horizontalnih strujanja 4

Uvod u konstruisanje elektronskih ureaja vazduha u njoj. Vazduh je prozraan sa dobrom vidljivou jer u ovom sloju nema magle i oblaka. Prelazna oblast izmeu troposfere i stratosfere irine (12) km naziva se tropopauza.

Slika 1.2. ema rasprostiranja troposfere

Jonosfera je najvii sloj i na visini je od (80-85) km. Njena svojstva su specifina. Ukupna masa jonosfere iznosi svega 0,5% mase zemljine atmosfere. Zbog razreenog vazduha u gornjim slojevima atmosfere, predaja toplote telu koje se nalazi u toj sredini je veoma spora i ostvaruje se uglavnom zraenjem.Zbog toga temperature tela i vazduha koji ga okruuje u tim uslovima mogu biti veoma razliite. Osobine donjih slojeva zemljine atmosfere dobrim delom se odlikuju njenim klimatskim uslovima. 1.2.2. KLIMATSKI USLOVI 1. Umerena klima obuhvata oblasti u kojima je temperatura vazduha retko ispod -30C i iznad +35C. Relativna vlanost od 80% i vie na temperaturi od 20C susree se izuzetno. 2. Hladna klima obuhvata oblasti u kojima se temperatura vazduha na due vreme smanjuje ispod -40C. Za ove oblasti je karakteristino obrazovanje inja, zaleivanje i hladni vetar. 3. Tropska klima obuhvata oblasti u kojim u toku 2 do 12 meseci u godini svakodnevno temperatura vazduha prevazilazi 20C pri emu je relativna vlanost vazduha i po 12h na dan via od 80%. Za tu klimu su karakteristini jaki pljuskovi sa padavinama do 100 litara/m2 u toku 10 min.

5

Uvod u konstruisanje elektronskih ureaja 4. arka suva klima obuhvata oblasti gde se pri veoma jakom delovanju sunca u toku dueg vremena pojavljuje visoka temperatura uz jednovremeno smanjenje relativne vlanosti do veoma niskih granica. Svakodnevno se javljaju temperature oscilacije vazduha uz este peane oluje.

Slika 1.3. Promena temperature atmosferskog vazduha u zavisnosti od visine (minimumi su na granicama raznih sfera)

Slika 1.4. Sadraj vodene pare u vazduhu na razliitim temperaturama

Sastav vazdune sredine u znatnoj meri zavisi od razliitih uslova (uticaj mora, okeana i industrijskih reona). Koliina vode u vazdunoj sredini zavisi od temperature i pritiska. Na sl. 1.4. prikazana je temperaturna zavisnost sadraja vodene pare. Sadraj vlage u vazduhu se procenjuje apsolutnom vlanocu tj. koliinom pare izraene u g/m3 vazduha ili relativnom vlanou tj. odnosom apsolutne vlanosti i odgovarajue koliine vodene pare u g/m3, koja na odgovarajuoj temperaturi zasiuje prostor. Atmosferski pritisak u blizini zemljine povrine se neprekidno menja. Normalni atmosferski pritisak je 760 mmHg = 1 atm = 1,013 bar. Sa poveanjem visine iznad nivoa mora pritisak pada (sl. 1.5. pokazuje zavisnost pritiska atmosferskog vazduha od visine).

6


Voda u obliku kie ili kondenzanta na povrini komponenata formira vodene filmove, a pri udaru njenih kapljica vri mehanika dejstva. Voda u atmosferi je uvek zagraena aktivnim materijama usled ega lako stupa u hemijske spojeve sa mnogim materijama. Veliko dejstvo na komponente i konstrukcije vri i bioloka sredina.Slika 1.5. Zavisnost atmosferskog pritiska od nadmorske visine

Pojava plesni je karakteristina za tropsku klimu. Smatra se da su optimalni uslovi za razvoj svih vidova plesni velika vlanost vazduha (iznad 85%), temperatura od 20C do 30C i nepokretan vazduh. Termiti su veoma opasni za elektronske ureaje. Susreu se i u tropskim i u suvim zonama. Usled njihove prodrljivosti zatita elektronskih ureaja od njih je veoma teka. Praina i pesak koji se nalaze u zemljinoj atmosferi ravnomerno se i polagano taloe. Disperzija praine je najbitnije svojstvo koje odreuje njenu fiziko-hemijsku aktivnost. estice praine mogu da budu neorganskog i organskog karaktera. estice praine i peska usled trenja ili absorpcije jona mogu da nose naelektrisanje. Suneva radijacija vri neposredno dejstvo na povrine komponenata, koje se nalaze u otvorenom vazduhu. Na sl. 1.6. predstavljen je spektar zraenja sunca.

Slika 1.6. Spektar zraenja sunca i drugi talasi

7

Uvod u konstruisanje elektronskih ureaja 1.2.3. UTICAJ VISOKIH I NISKIH TEMPERATURA NA KOMPONENTE ELEKTRONSKIH UREAJA Promena temperatura tela moe dovesti do promene njihovih svojstava. Poveanje temperature izaziva kako postepene tako i nagle promene u materijalima. Na primer, ubrzavaju se hemijske reakcije, pri emu je brzina reakcije vea ukoliko je via temperatura. Pod uticajem periodinih toplotnih dejstva dolazi do deformacije komponenata konstrukcije usled mehanikih povreda. Najvee promene parametara konstrukcije primeuju se pri naglim prelazima od pozitivnih vrednosti temperature do negativnih i od negativnih do pozitivnih (preko OC). Na visokim temperaturama neki ogranski izolacioni materijali se razlau. Zavisnost parametara fizikih tela od temperature kao po pravilu je nelinearna. Parametri veine poluprovodnikih komponenata znatno zavise od temperature. Magnetni materijali velike magnetne propustljivosti kao i dielektrini materijali velike dielektrine konstante odlikuju se velikom temperaturnom zavisnou parametara. Pod dejstvom toplote smanjuje se mehanika vrstoa izolacionih materijala to dovodi i do njihovog fizikog razaranja. U mnogim izolacionim materijalima organskog porekla poveanjem temperature se javljaju nepovratne promene (starenje). Mnogi materijali koji su u normalnim uslovima gipki i elastini na niskim temperaturama su veoma kruti.Slika 1.7. Temperaturna zavisnost ICB i silicijumskog tranzistora

8


(10-6/C) u intervalu od 20-200C Aluminijum 23,8 Bronza 17,6 Gvoe 12,2 Zlato 14,3 Invar 0,9-1,2 Kadmijum 24,7 Mesing 17,8-18,2 Magnezijum 26 Bakar 16,6-17,10 Nikl 13,3 Kalaj 23,8 Olovo 29,1 Srebro 19,7 elik 10,6-12,2 Cink 39,5 MetalTabela 1.1. - Temperaturni koeficijenti za metale

Materijal Delovi od presovanih materijala i kompaundi Tekstolit Perinaks Staklotekstolit Keramiki materijali Organsko staklo Polietilen Poliuretan Vinoplast lisnati Fluoroplast Polistirol Staklo Kvarc

a [10-6 ]C

1

40-150 20-40 17 -25 50-80 6-12 80-140 100-180 130 70 50-110 70 60-120 0.5

Tabela 1.2. - Temperaturni koeficijent izolatora

Velika razlika u temperaturnam koeficijentu linearnog irenja metala i plastinih masa izaziva tekoce pri konstruisanju spojeva izmeu elemenata od takvih materijala, naroito na viim temperaturama. Postoji veliki broj komponenata iji izlazni parametri zavise od promene lineamih dimenzija njihovih elemenata. Pri tome su neke komponente veoma osetljive ak i pri neznatnim promenama temperature. Na primer, obian kalem ima temperaturni koeficijent induktivnosti L (2010)10-6 1/C. Ako se u visokofrekventom kalemu upotrebi jezgro od magnetodielektrika L je (100200) 10-6 1/C . Kalemovi sa feritnim jezgrom mogu imati L od 10010-6 do 500010-6 1/C . Poviena temperatura vri tetan uticaj na parametre svih komponenata konstrukcije, a njene cikline promene (od negativne do pozitivne i obrnuto) za veliki broj komponenata su krajnje opasne. U potpunosti se elektronski ureaji ne mogu zatititi od pregrejavanja. Zbog toga se sa posebnom panjom mora vriti izbor materijala i konstrukcija i uzimati u obzir uticaj temperaturnih promena.

9

Uvod u konstruisanje elektronskih ureaja 1.2.4. UTICAJ VLANOSTI NA KOMPONENTE ELEKTRONSKIH UREAJA (KOROZIJA) Pod dejstvom vlage na metalnim povrinama se menja boja, stepen hrapavosti, elektrina provodnost, povrinska vrstoa i slino. Prodiranje - brzina korozije u dubinu metala je razliita kod razliitih materijala (m/godini): Pb- 4 Al- 8 Cu 12 Ni 32 Zn 50 Fe 200 Sn 12

Iz ovih podataka je oigledno da je gvoe najvie izloeno dejstvu atmosferske korozije.U realnim konstrukcijama se ne koriste hemijski isti metali, nego tehniki u kojima se uvek nalaze primese drugih elemenata. Brzina atmosferske korozije zavisi od relativne vlanosti i od temperature(sl. 1.8.) . Kontaktna korozija metala je nepoeljnija od atmosferske. U procesu kontaktne korozije razara se materijal sa negativnim kontaktnim potencijalom. Do razaranja povrine metala i njihovih metalnih spojeva dolazi usled jednovremenih hemijskih i elektrohemijskih procesa. Kao po pravilu u ulaznim kolima radioprijemnika povean je nivo uma na mestima kontaktne korozije. Stvoreni filmovi su izolacioni. Dejstvu vlage izloeni su i nemetalni materijali. Dielektrina konstanta vlanog vazduha utie na parametre elektronskog ureaja.

relativna vlanost

Slika 1.8. - Brzina atmosferske korozije u funkciji od relativne vlanosti ( zavisi jo i od temperature)

Probojni napon se smanjuje sa poveanjem vlanosti vazduha. Vlaga u obliku kondenzata koji se moe formirati na povrini komponenata pri brzoj promeni temperature od negativne do pozitivne, vri znatan tetan uticaj.

10

Uvod u konstruisanje elektronskih ureaja 1.2.5. UTICAJ VIBRACIJA I UDARA NA KOMPONENTE ELEKTRONSKIH UREAJA Razlikuju se dve vrste mehanikih dejstava: udari i vibracije. Udar se javlja u onom sluaju kada elektronski uredaj trpi naglu promenu brzine. Uticaj udara je vezan sa mehanikim razaranjem slabih komponenata konstrukcije ili sa moguom pojavom priguenih oscilatornih kretanja pojedinih elemenata na sopstvenoj mehanikoj frekvenciji . Elementi konstrukcije, koji se nalaze pre udara pod velikim mehanikim naponom, lako se razaraju udarom. Na primer , izvodi kablova, otpornika, kondenzatora , poluprovodnikih dioda i tranzistora i dr. ukoliko su u procesu montae bili jako zategnuti, lome se pod dejstvom udara. Komponente koje su delovi oscilatornih kola, mogu pod dejstvom udara da izazovu parazitnu modulaciju. Na primer, udar koji izaziva mehanike oscilacije ploa promenljivog kondenzatora jednog oscilatomog kola izaziva parazitnu frekventnu modulaciju. 1.2.6. OSTALI USLOVI Praina i pesak izazivaju niz neeljenih posledica. Padajui na povrinu komponenata praina olakava kondenzaciju, pojaava koroziju i procese slabljenja izolacionih materijala. Snieni pritisak utie na smanjenje elektrine vrstoce vazduha. Poznato je da je u homogenom elektrinom polju za elektrode datog materijala probojni napon funkcija proizvoda pritiska gasa i rastojanja d izmeu elektroda. Starenje i dotrajalost su procesi postepenih nepovratnih promena koji u nekim sluajevima mogu izazvati izrazitu promenu parametara. Starenje se neprekidno odvija nezavisno da li je konstrukcija u radnom ili neradnom stanju. Uticaj kosmikih zraka kod izolacionih materijala se ogleda u pojavi procesa jonizacije u materijalu ili prevoenju njegovih orbitalnih elektrona u pobueno stanje.

11


1.3. ZAHTEVI ZA POUZDANOSTNemogue je proizvesti elektrnski ureaj idealne pouzdanosti. Poveanje pouzdanosti elektronskog ureaja uvek je povezano sa dodatnim utrokom vremena, materijalnih i finansijskih sredstava. Zbog toga zadati nivo pouzdanosti treba da bude usaglaen sa eksploatacionim i proizvodno-tehnikim zahtevima, sa ekonomskom celishodnocu i mogunostima. Za ureaje od posebnog znaaja iji bi kvar mogao dovesti u opasnost ljudske ivote ili ogromne materijalne tete predvia se maksimalni mogui nivo pouzdanosti. Poveanje pouzdanosti moe izazvati neophodnost poveanja dimenzija i mase to ponekad nije dozvoljeno.O pouzdanosti e biti vie rei u glavi 5.

1.4. JEDNOSTAVNOST RUKOVANJA I OPSLUIVANJAPored brzine, upravljanje treba da obezbedi i zahtevanu tanost izlaznih parametara. Da bi rukovanje elektronskim ureajem bilo efikasnije neophodno je: 1. Smanjiti broj organa za upravljanje, 2. Rasporediti organe za upravljanje na pogodno mesto za operatora, 3. Uzeti u obzir fizioloke osobenosti oveka pri konstruisanju organa za upravljanje, 4. Organe za upravljanje tako projektovati da budu otporni na dejstvo sluajnih mehanikih udara i vibracija. U toku upravljanja operator se koristi razliitim indikatorima: u obliku figura, brojeva, slova, strelica, boja i sl. Svi oni moraju biti jasni, itko nacrtani i da se dobro razlikuju u konkretnim uslovima eksploatacije.

1.5. MOGUNOST POPRAVKEJedan od najvanijih zahteva koji se postavlja projektantu elektronskih ureaja je mogunost njihove jednostavne popravke. Konstrukcija elektronskog ureaja pre svega treba da obezbedi mogunost brzog pronalaenja mesta kvara. U veini konstrukcija elektronskih ureaja celishodno je koristiti kontrolna kola. Ona, kao po pravilu, omoguavaju pronalaenje povrede, ali ne i njenog uzroka i mesta. Da bi se moglo brzo pronai mesto kvara i izvriti popravka, konstrukcija mora da omogui lak pristup do bilo kog njenog dela. Obezbeenje dobre dostupnosti do elemenata konstrukcije ograniavaju koricenje hermetizacije specijalnim kompaundima za zalivanje ili primena vakumske hermetizacije. 12


1.6. DIMENZIJE I MASADimenzije i masa elektronskih ureaja imaju naroit znaaj kada se koriste u raketnim avionskim i drugim pokretnim objektima. Dimenzije i masa elektronskih ureaja zavise u znatnoj meri od koeficijenta korisnog dejstva i termike stabilnosti svih njenih komponenata. Veliku primenu nalaze mikrominijaturne konstrukcije (tankoslojna, debeloslojna, hibridna i monolitna integrisana kola), koje omoguavaju smanjenje dimenzija i mase nekih blokova male snage. Smanjenje dimenzija i teine elektronskih ureaja predstavlja jedan od najvanijih i najteih zadataka koji se postavljaju konstruktoru.

1.7. ZATITA OD SPOLJANJIH FAKTORAU procesu eksploatacije na elektronski uredaj deluje spoljanja sredina i objekti koji ga okruuju: a) vlaga, aktivni gasovi, vrste estice; b) znatne temperaturne promene i suneva radijacija; c) vibracije i udari; d) mikroorganizmi i mikrobioloka sredina; e) kosmika sredina; f) specifina spoljanja dejstva u velikim morskim dubinama ili unutranjosti zemlje. Da bi se obezbedio normalan rad pri eksploataciji, uvanju i transportu, elektronski ureaj mora biti zaticen od spoljanjih dejstava. Ponekad se zbog zatite elektronskog ureaja od spoljanjih dejstava uslonjava njegova konstrukcija. Pri tome se poveavaju dimenzije, masa, cena, a esto se pogorava mogunost jednostavne popravke. Bez zatite od spoljanjih dejstava znatno bi se smanjila pouzdanost elektronskih ureaja. Zbog toga je neophodno pravilno uskladiti odnos izmedu faktora koji uslonjavaju konstrukciju i pouzdanosti elektronskih ureaja. Najtee je izvesti zatitu od toplote i vlage. Odvoenje toplote je uvek povezano sa znatnim poveanjem dimenzija.

13


1.8. KONSTRUKCIONO NASLEDE, UNIFIKACIJA, NORMALIZACIJA I STANDARDIZACIJAKonstrukciono naslee se odnosi na celishodnost koricenja pojedinih ranije razraenih delova. Ono se odnosi kako na vee delove (npr. sloene blokove), tako i na relativno male delove (komponente). Osnovni ekonomski efekat pri korienju konstrukcionog naslea dobija se iskljuivanjem dodatnog utroka vremena za izradu velikog broja blokova i komponenata koje su ve osvojene i proizvode se. Potpuno obnavljanje konstrukcije i celokupne materijaine opreme tehnolokih procesa opravdano je samo u onim sluajevima kada se zastareli elektronski ureaj mora zameniti principijelno novim. Vaan preduslov za korienje konstrukcionog naslea je unifikacija, normalizacija i standardizacija. Unifikacija je proces smanjenja raznovrsnih konstrukcija koje su predviene za iste ili sline funkcije. Primena unifikacije pri razradi elektronskih ureaja daje mogunost da se znatno skrati vreme, finansijska i materijaina sredstva. Unifikaciji se mogu podvri svi strukturni delovi konstrukcije elektronskog ureaja (od komponente do bloka) i materijali. Na primer, u radioprijemniku se mogu koristiti unificirani zatitni filtri, koji imaju iste karakteristike, blokove za napajanje i slino. Normalizacija predstavlja vii stupanj ogranienja raznovrsnosti konstrukcija. Zahtevi za normalizaciju pri razradi elektronskih ureaja sadre primenu ve razraenih komponenata, blokova, a takode i ogranienu nomenklaturu materijala, polufabrikata i tipinih elemenata. Standardizacija je metod ogranienja raznovrsnosti i uspostavljanje jedinstva kvalitativnih pokazatelja industrijske proizvodnje, klasifikaciie, kodiranja, terminologije, tehnikih zahteva,metoda za ispitivanje, zahteva za pakovanja, transpotr i sl. Upotreba dravnih standarda pri razradi i proizvodnji elektronskih ureaja je obavezna. Primena standarda u znatnoj meri olakava celokupni proces stvaranja novih elektronskih ureaja. Pored dravnih standarda postoje i meunarodni standardi koji olakavaju meunarodnu trgovinu, naune, tehnike i kulturne veze. Osim standarda postoje preporuke razliitih meunarodnih komisija, koje su u veini sluajeva obavezne za konstruktora elektronskih ureaja.

14


1.9. TEHNOLOKA IZVODLJIVOST I EKONOMINOST KONSTRUKCIJEKvantitativna procena tehnoloke izvodljivosti odreuje se materijalnim i finansijskim trokovima i vremenom koje je neophodno za osvajanje i proizvodnju elektronskog ureaja. Novi tehnoloki procesi se uvode samo onda kada njihovo korienje moe dati znatne tehniko-ekonomske rezultate. Tehnoloka izvodljivost elektronskog ureaja povezana je sa racionalnim izborom njegove konstrukcije. Blokovi treba da imaju to manji broj komponenata. Potrebne izlazne parametre blokova treba obezbediti minimalnim brojem operacija. Izbor i individualno podeavanje komponenata konstrukcije treba izbegavati. U konstrukciji blokova i njinovih tehnolokih delova mora se obezbediti vizuelna kontrola svih komponenata, takoe jednostavno vrenje mehanikih i elektrinih provera. Ekonomian je onaj elektronski ureaj koji je dobro razraen i optimalan za date uslove proizvodnje i eksploatacije. Ekonominost elektronskog ureaja se odreduje trokovima za njegov razvoj, proizvodnju i eksploataciju. Za sve elektronske ureaje se ulau znatna sredstva za njihov razvoj i pripremu proizvodnje. Prema utroku vremena i sredstava elektronski ureaji se mogu podeliti na sledee osnovne grupe: 1. Principijeino nove uz korienje velikog broja novih nauno-tehnikih reenja. 2. Zasnovane na dobro poznatim nauno-tehnikim karakteristikama, ali predviene za ispunjavanje funkcija , koje ranije nisu vrili. 3. 4. 5. Predviene za koricenje relativno velikog broja novih tehnikih reenja, ema, konstrukcija. Predviene za koricenje malog broja tehnikih reenja, ema, konstrukcija. Modifikovane (modernizovane) vec poznate elektronske ureaje.

Zadatak konstruktora se sastoji u tome da funkcionalne zahteve usaglasi sa ekonomskim karakteristikama elektronskog ureaja.

15

2. RAZRADA KONSTRUKCIJE ELEKTRONSKIH UREAJA, KONSTRUKTORSKA DOKUMENTACIJARazrada je proces svestranog pripremanja predvien za dobijanje zadatih rezultata. Obino se razrauju: nauno-istraivake teme, projekti, konstrukcije, tehnoloki procesi, tehnika dokumentacija, norme ,standardi, sistemi, ureaji, aparati, planovi, grafikoni i tome slino. Razrada mehanikih konstrukcija predstavlja proces nalaenja takvih oblika fizikih tela i materijala i njihovih uzajamnih prostornih veza, pri kojem se na najcelishodniji nain obezbeuju njihove osnovne funkcije. U konstrukcijama elektronskih ureaja zadate osnovne funkcije se obezbeuju ne samo prostornim, nego i elektrinim vezama, elektrostatikim, magnetnim i elektromagnetnim poljima izmeu pojedinih elemenata. U poetku se razrada elektronskih ureaja delila na dve samostalne etape: elektrinu i mehaniku. Primenom viih frekvencija slian metod nije davao pozitivne rezultate. Pri prelazu od elektrine etape razrade na mehaniku obino su se javljale protivrenosti izmeu zahteva tih etapa, to je izazivalo viestruke prerade konstrukcije. Mikrominijaturne konstrukcije i korienje tankoslojnih, debeloslojnih i monolitnih kola onemoguuju da se razrada deli na elektrinu i mehaniku etapu. Bilo koji (ponovo) razraeni elektronski ureaj predaje se u proizvodnju. Svaka proizvodnja ima svoje osobenosti, koje unapred odreuju mogunosti ispunjavanja normi koje je predvideo konstruktor. Dakle, konstruktor elektronskih ureaja treba da zna tehnologiju proizvodnje. Konstrukcija je vetaki formiran skup fizikih tela i materijala koji je namenjen za izvravanje zadatih funkcija pod odreenim uslovima. Kao konaan rezultat procesa konstruisanja javlja se skup tehnikih dokumenata koji sadre celokupne zadate propise za razraeni (ili ponovo razraeni) elektronski ureaj. Svaka konsirukcija se odlikuje svojim izlaznim parametrima (za kalem izlazni parametar je induktivnost, za pojaava - pojaanje i sl.).

16

Razrada konstruisanja

2.1. ETAPE RAZRADE ELEKTRONSKIH UREAJAProces razrade novog elektronskog ureaja sastoji se od dve etape : nauno- istraivake razrade i eksperimentalno-konstruktorske razrade. U toku nauno-istraivake razrade vri se prethodna analitika i proraunska prorada ureaja. Rezultat tog rada je nauno-tehnolokog karaktera. On sadri pregled novih principa u izgradnji elektronskih ureaja, nauno zasnovan pristup za realizaciju tih principa i analizu izvrenih ispitivanja. Etapa nauno-istraivake razrade moe dati i negativan odgovor da se na savremenom stepenu razvoja nauke i tehnike ne mogu realizovati postavljeni tehniki zahtevi ili da su preuranjeni. Eksperimentalno-konstruktorska razrada se zasniva na rezultatima naunoistraivake razrade i predstavlja proees inenjerskog pretvaranja teorijskih rezultata u emu i konstrukciju elektronskog ureaja. U etapi eksperimentalno-konstruktorske razrade u prvi plan dolaze ekonomski zadaci, poto se upravo ovde formiraju osnovni parametri ureaja koji utiu na njegovu cenu, duinu razrade, kao i cenu razrade. U toku realizacije ove etape vri se teorijsko, proraunsko i eksperimentalno ispitivanje ideja ugraenih u ureaj. Rezultat ove etape je komplet tehnikih dokumenata i izrada i ispitivanje eksperimantalnog uzroka ( ili eksperimentalne serije). Sama razrada elektronskih ureaja ima etape kako je to detaljno predstavljeno na sl.2.1. U pripremnoj etapi se prouava zadatak i analiziraju savremene konstrukcije elektronskih ureaja. Razmatraju se nauno-tehnika dostignua i novi principi. Takva analiza omoguava da se odrede orijentacione karakteristike budueg ureaja. Tehniki zahtevi treba da sadre osnovnu namenu, tehnike i taktiko-tehnike karakteristike, pokazatelje kvaliteta i tehniko-ekonomske zahteve. U treoj etapi se vri izbor komponenata koje mogu da zadovolje tehnike zahteve. U etvrtoj etapi se daje analiza algoritama koji odreuju logiku strukturu elektronskog ureaja i ispunjavanje odgovarajuih operacija. Razradom strukturne eme treba da bude jasno uzajamno dejstvo svih sklopava elektronskog ureaja. U etapama 5, 6 i 7 na sl.2.1 daju se principska i konstruktorska reenja koja se razlikuju od onih u etapama 3 i 4 detaljnijom razradom ureaja u saglasnosti sa tehnikim zahtevima. U ovim etapama se razrauju specijaine eme za odreenu namenu i vri ispitivanje razraenih ema. Vri se izrada maketa sloenih sklopova.

17

Razrada konstruisanja1 Pripremna etapa

2 Razrada tehnikih zahteva 3 Izbor elektronskih komponenata 4 Analiza algoritama

PRINCIPSKA REENJA

5 Razrada strukturne eme 6 Razrada sklopova7 Razrada funkcionalnih i principskih ema

TEHNIKO PROJEKTOVANJE

8 Detaljna razrada konstrukcije elemenata,sklopova,ureaja

9 Razrada tehnologije 10 Izrada eksperimentalnih uzoraka

11 Podeavanje eksperimentalnih uzoraka

12 Eksperimentalna eksploatacija

13 Priprema proizvodnje i poetak serijske proizvodnje

14 Serijska (masovna) proizvodnja 15 Eksploatacija 16 Odravanje

Slika 2.1. Etape razrade elektronskih ureaja ( strelicama su od date etape pokazane "povratne" etape u sluaju da data etapa ne zadovolji )

18

Razrada konstruisanja U toku tehnikog projektovanja (etape 8 do 12) detaljno se razrauju ematska i konstruktorska reenja, izrauju crtei za sve komponente, sklopove i ureaje, reavaju problemi zatite od mehanikih, klimatskih i radijacionih dejstva, obezbeuje pristup pri remontu i kontroli, specificiraju se pitanja tehnologije i cene itd. U procesu tehnikog projekta vri se izrada maketa pojedinih sklopova i ureaja kao celine. Od tehnike dokumentacije se radi: zbirni crte sa tekstualnim objanjenjima, komplet elektronskih ema, instrukcija za eksploataciju i tehniki pregled. U tehnikom pregledu se daju svi osnovni mehaniki i elektrini prorauni, rezultati istraivanja i ispitivanja. Etape 13-16 ne zahtevaju objanjenje.

2.2. KONSTRUKTORSKA DOKUMENTACIJAKonstruktorska dokumentacija elektronskih ureaja se moe svrstati u pet nivoa povezanih sa etapama razrade:1. Tehniki zahtevi (TZ) uspostavljaju osnovnu namenu, taktiko-tehnike

karakteristike, pokazatelje kvaliteta i tehniko-ekonomskih zahteva koji se postavljaju pred konstrukciju.2. Tehniki predlozi predstavljaju skup konstruktorskih dokumenata, koji

sadre tehnike i tehniko-ekonomske pokazatelje svrsishodnosti razrade elektornskog ureaja na bazi analize tehnikih zahteva naruioca i razliitih moguih varijanti za njegovu realizaciju.3. Idejni projekat daje skup konstruktorskih dokumenata koji sadre

principska konstruktorska reenja, koja daju optu predstavu o ureaju i principu njegovog rada kao i podatke koji odreuju namenu i osnovne parametre razraivanog elektronslog ureaja.4. Tehniki projekat sadri skup konstruktorskih dokumenata sa konanim

tehnikim reenjima koja daju potpunu predstavu o elektronskom ureaju i polazne podatke za razradu radne dokumentacije.5. Radna

dokumentacija predstavlja skup konstruktorskih dokumenata namenjenih za izradu i ispitivanje eksperimentalnih uzoraka ili eksperimentalne serije.

Konstruktorska dokumentacija pojedinano ili u celini odreuje sastav i vrstu ureaja kao i neophodne podatke za njegovu razradu ili izradu, kontrolu, prijem, eksploataciju i remont. Po formi konstruktorski dokumenti mogu biti grafiki ili tekstualni. U grafike konstruktorske dokumente spadaju: crte (komponente), zbirni, opti, teoretski, gabaritni i montani crtei, eme i specifikacija.

19


Tekstualni konstruktorski dokumenti sadre opis ureaja, princip dejstva i eksploatacione pokazatelje. U zavisnosti od naina izrade i karaktera korienja konstruktorski dokumenti se dele na: originale, duplikate i kopije. U zavisnosti od vrste komponenata od kojih se izraduje ureaj, njihove meusobne veze i namene elektrine eme se dele na: strukturne, funkcionalne, principske, montane i opte. Strukturne eme utvruju sastav ureaja i njihove funkcionalne delove, njihove namene i meusobne veze. Strukturne eme se razrauju u poetnim etapama projektovanja ureaja i koriste za izgradnju ema drugih tipova kao i ople upoznavanje s ureajem.U strukturnoj emi se predstavljaju svi funkcionalni delovi ureaja sa njihovim uzajamnim vezama.

Slika 2.2. Opti blok dijagram raunarskog sistema Strukturna ema

Funkcionalne eme pojanjavaju procese koji se odigravaju u odvojenim funkcionalnim sklopovima a i delovima ureaja ili u itavom ureaju. Za njihovo crtanje po pravilu se koriste standardizovane grafike oznake, ali se mogu koristiti i pravougaonici. Za pojanjenje uz emu se daju natpisi, dijagrami ili tablice u cilju odreivanja vremenskog toka procesa. U karakteristinim takama se oznaavaju parametri (oblik i vrednost signala, logika funkcija i sl.).

20


Slika 2.3. Funkcionalna ema

Funkcionalne eme se koriste za izradu principskih ema, izuavanje principa rada kao i podeavanje, remont i eksploataciju ureaja. Principske eme u potpunosti utvruju sastav komponenata i njihovu meusobnu vezu i daju detaljnu predstavu o principu rada ureaja ( sl. 2.4. ). Koristei se principskim emama razrauju se konstruktorski dokumenti kao to su montane eme, crtei komponenata, sklopova i ureaja.

21


Slika 2.4. Principska ema modula

Komponente se predstavljaju standardizovanim grafikim oznakama. Linije veza treba da su u potpunosti nacrtane, mada je, u sluaju potrebe dozvoljen prekid linije koja se zavri strelicom sa oznakom prikljuka. U cilju pojednostavljenja linije se mogu sabiti u jednu podebljanu liniju. Pri tome se linije veza moraju obeleiti brojevima na oba kraja (sl. 2.5.).

Slika 2.5. Pojednostavljeno crtanje vie odvojenih linija

22

Razrada konstruisanja Montane eme pokazuju spojeve sastavnih delova ureaja i odreuju provodnike, skupove ianih vodova, kablove i druge spojne elemente ureaja, kao i mesta njihovog spajanja. Raspored komponenata na emi treba da daje priblinu predstavu o njihovom stvarnom poloaju u ureaju ( sl. 2.6. ).

Slika 2.6. - Montana ema

Provodnici, skupovi ianih vodova i kablovi u emama se predstavljaju odvojenim linijama. Svi provodnici pojedinani i u skupovima treba da imaju sopstvenu oznaku na oba kraja. Pri velikom broju meusobnih veza tabelarno se daju tipovi veza, preseci, a kada je neophodna i viebojna predstava kablova i veza. Opte eme se koriste za predstavljanje sistema u koje ulaze vie elektronskih ureaja i njihovih meusobnih spojeva koji se ostvaruju vodovima ili skupovima vodova.

23

3. NIVOI KONSTRUISANJA3.1. KONSTRUKCIONA HIJERARHIJAU konstrukciji elektronskog sistema razlikuje se pet strukturnih nivoa. Na nultom nivou nalaze se konstrukciono nedeljive pasivne ili aktivne komponente ukljuujui integrisana kola (IK). Na prvom nivou nedeljive komponente se objedinjavaju na tampanoj ploi pri emu obrazuju eliju, tipski zamenljivi element (TZE). U ovaj prvi strukturni nivo mogu se klasifikovati i velika hibridna integrisana kola. Drugi nivo ukljuuje konstrukcione jedinice predviene za mehaniko i elektrino objedinjavanje elemenata prvog nivoa: panel, subblok, blok. Trei nivo hijerarhije - elektronski ureaj realizuje se u vidu kutije ili ormana ija je unutranjost ispunjena konstrukcionim jedinicama drugog nivoa. etvrti , poslednji nivo predstavlja sistem od nekoliko elektronskih ureaja koji su meusobno spojeni kablovima (npr. ERM ). Ovakva podela konstrukcije elektronskog ureaja na nivoe omoguava: a) proizvodnju po nezavisnim ciklusima za svaki strukturni nivo, b) automatizaciju procesa montae, c) skraenje perioda podeavanja, d) automatski razmetaj komponenata i trasiranje meuveza, e) unifikaciju test opreme i f) poveanje pouzdanosti konstrukcionih jedinica. Na sl. 3.1c. predstavljena je jedna od najrasprostranjenijih varijanti konstruktivne hijerarhije univerzalnih elektronskih raunskih maina sloene strukture elijska. Prvi nivo (elija) predstavlja tipian zamenljivi deo, koji je konstruktivno zaokruen i po tehnologiji samostalan. Ovi zamenljivi delovi su pravougaone tampane ploe sa konektorom i rukom. One se montiraju u panele - metalnu konstrukciju koja sadri odgovarajue konektore za elije, napajanje, uzemljenje. Nekoliko panel konstrukcija se stavlja u kutiju u kojoj jo mogu da se nalaze blokovi za napajanje, ventilaciju, blokadu i sl.

24

Nivoi konstruisanja

Slika 3.1a. Panel (subblok)

Slika 3.1b. Izgled elektronskog ureaja

25

Nivoi konstruisanja Konstrukciona hijerarhija u kojoj se kao zamenljivi elementi (TZE) koriste moduli razliite duine (umesto elija) - naziva se modularna. Subblok ili podsklop (II) je pljosnata konstrukcija koja objedinjuje module. Subblokovi se direktno montiraju u kutije - ormane (III) bez dodatnih konstrukcionih jedinica koje se kombinuju u uredaj (ERM).

Slika 3.1c. elijska varijanta konstrukcione hijerarhije (velikih) elektronskih raunskih maina (ERM)

26

4. ZATITA KOMPONENATA I UREAJADa bi komponente i ureaji mogli da rade kako treba neophodno ih je zatititi od uticaja spoljne sredine. Ta zatita obuhvata: inkapsulaciju i hermentaciju problematiku oklopljavanja zatitu od povienih temperatura obezbeenje ureaja od smetnji zatitu od mehanikih dejstava

4.1. OKLOPLJAVANJEPri oklopljavanju razlikuju se dva osnovna sluaja : 1) Magnetno oklopljavanje pomou oklopa od materijala velike magnetne propustljivosti. Zahvaljujui svojoj velikoj propustljivosti oklop odvodi energiju polja smetnji mimo oklopljenog objekta. 2) Elektromagnetno oklopljavanje, kada se oklop pravi od materijala sa velikom elektrinom provodnou. Oklopljavanje se ostvaruje zahvaljujui uticaju vihornih struja koje se indukuju u materijalu pod dejstvom polja smetnji. Zato se javlja veliko povratno dejstvo oklopa na izvor polja smetnji (kalem,transformator,generator). esto se oba naina oklopljavanja primenjuju istovremeno u razliitim kombinacijama. Ovde e se razmotriri: - principi oklopljavanja i vrste, - teorijski osnovi i konstrukcije oklopa. 4.1.1. PRINCIP OKLOPLJAVANJA I VRSTE Da bi se odstranile parazitne sprege izmeu pojedinih delova elektronskih ureaja, odnosno da bi se odstranio uticaj spoljanjih polja na pojedine komponente, koriste se oklopi. Konstrukcija i materijal za oklope se bira u zavisnosti od vrste i jaine polja od

27

Zatita komponenata i ureaja koga se zatiuje komponenta od spoljanjeg prostora. Prema principu dejstva oklopa razlikuje se elektrostatiko, magnetostatiko i elektromagnetno oklopljavanje. Elektrostatiko oklopljavanje se sastoji od zatvaranja elektrinog polja na povrini metalnog oklopa i odvoenja naelektrisanja u kuite ureaja (sl. 4.1.1.).Ako se npr., izmeu elemenata konstrukcije A, koji je izvor elektrinog polja i elemenata B, na koji elektrino polje tetno deluje, ubaci oklop D, koji je uzemljen, on e prihvatiti silnice elektrinog polja, ime vri zatitu elemenata B od tetnog dejstva elemenata A.

Slika 4.1.1.

Elektrino oklopljavanjeb) zatvaranje elektrinog polja pomou oklopa D

a) elektrino polje izmeu elemenata A i B;

Magnetostatiko oklopljavanje se sastoji od zatvaranja magnetnog polja u debelom oklopu to je posledica njegove velike magnetne provodnosti. U datom sluaju materijal oklopa treba da ima veliku magnetnu propustljivost. Princip dejstva magnetostatikog oklopa je dat na sl.4.1.2. Magnetni fluks, koji obrazuje element konstrukcije 1 (u datom sluaju provodnik), zatvara se kroz zidove magnetnog oklopa, jer oklop ima malu magnetnu otpornost.

Slika 4.1.2. Princip dejstva magnetostatikog oklopa: 1) Izvor smetnji, 2) Deo koji se oklopljava, 3) Oklop (>>1)

Efikasnost takvog oklopa je vea to je vea njegova magnetna propustljivost i debljina. Sa poveanjem dimenzija oklopa njegova efikasnost opada. Magnetostatiki oklop se uspeno upotrebljava samo pri jednosmernom polju i u opsegu niskih frekvencija.

28

Zatita komponenata i ureaja Elektromagnetno oklopljavanje ili oklopljavanje pomou vihornih struja zasniva se na korienju magnetne indukcije. Princip dejstva elektromagnetnog oklopljavanja je prikazan na sl.4.1.3. Ako se na put homogenom naizmeninom magnetnom polju postavi bakarni cilindar (oklop) u njemu e se indukovati naizmenine ems , koje sa svoje strane obrazuju indukcione vihorne struje. Magnetno polje ovih struja e biti zatvoreno. Unutar cilindra ono je suprotno usmereno, dok je izvan cilindra istog smera kao i pobudno polje. Rezultantno polje (sl.4.1.3c) je oslabljeno unutar, a pojaano van cilindra, tj. polje se potiskuje iz prostora koji okruuje cilindar, a u tome se i sastoji njegovo dejstvo oklopljavanja. Iz opisanog principa dejstva elektromagnetnog oklopljavanja oigledno je da se njegova efikasnost poveava sa poveanjem suprotnog polja, koje je vee to su vee vihorne struje koje protiu kroz cilindar. Poto se vihorne struje neravnomerno rasporeuju po dubini zidova oklopa,sa poveanjem frekvencije se smanjuje dubina s (vidi sledei odeljak 4.1.2.) prodiranja struje u zidove oklopa.Pri tome struja raste u povrinskim slojevima oklopa,usled ega raste magnetno polje koje iz oklopa potiskuje polje smetnji.

Slika 4.1.3. - Princip dejstva elektromagnetnog oklopljavanja: a) ravnomerno naizmenino magnetno polje, b) bakarni cilindar (oklop), c) rezultantno polje. Kod magnetostatikog i elektromagnetnog oklopljavanja u oklopu se gubi deo energije. Zato se materijal oklopa i njegove dimenzije biraju prema dozvoljenim gubicima koje on unosi u oklopljeno kolo. Elektrostatiko oklopljavanje u oklopu ne izaziva pojavu struja imalo znaajne vrednosti. Zbog toga za ovakve okope parametri nemaju bitnog znaaja. Dakle, oklopi koji dobro ispunjavaju ulogu kao magnetostatiki ili elektromagnetni, bie efikasni i kao elektrostatiki oklopi. 4.1.2. TEORIJSKE OSNOVE OKLOPLJAVANJA OTVORENI OKLOPI Procesi oklopljavanja od elektrinoh i elektromagnetnih polja povezani su sa strujama koje teku kroz zidove oklopa. Zbog toga se ne mogu koristiti jednostavni metodi za proraun oklopa na principu spregnutih elektrinih kola, pri emu je oklop deo kola, jer se ne mogu zanemariti elektrini i magnetni povrinski efekti.

29

Zatita komponenata i ureaja Analiza oklopljavanja se moe izvriti pomou dva metoda : korienjem navedenih potencijala ili razmatranjem elektromagnetnog oklopljavanja talasnim metodama, pri emu se dejstva oklopa izraavaju pomou talasnih karakteristika dielektrika i metala od kojih je napravljen oklop. U oba sluaja ispitivanje oklopa se bazira na primeni Maksvelovih jednaina. Za harmonijske oscilacije te jednaine imaju, kao to je poznato, oblik: rot H = ( + ja ) K = K + jD rot K = - jaH = - jB

Na taj nain se dobija veliina s koja ima dimenziju duine i naziva se ekvivalentna dubina prodiranja . Veliina s [mm] rauna se iz jednakosti :

(4.1.1)

Ovde je - specifina otpornost u mm2 / m ; a/0 = r - relativna vrednost magnetne propustljivosti materijala, gde je a - apsolutna magnetna propustljivost ; 0 magnetna propustljivost vakuma. Na slici 4.1.4. pokazana je zavisnost s od frekvencije za neke materijale.Slika 4.1.4. Ekvivalentna dubina prodiranja u zavisnosti od frekvencije za razliite metale

Valjanost oklopa se definie ili koeficijentom S oklopljavanja ili slabljenjem b.

Hi S = Ha 30

(4.1.2a)

Zatita komponenata i ureaja 1 b = ln [Np] |S| 1 b = 20 log [dB] |S|

ili

(4.1.2b)

gde su Ha i Hi magnetsko polje izvan i unutar oklopa respektivno. S je u optem sluaju kompleksna veliina.

4.2. PROBLEMI ODVOENJA TOPLOTE I HLADNJACI (RADIJATORI )Termika analiza elektronskih ureaja i naprava zahteva poznavanje osnovnih naina i mehanizama prenoenja toplotne energije. U ovom poglavlju bie opisani osnovni termodinamiki procesi kao i njihove karakteristike. Toplotna energija moe da se prostire na tri naina i to su: 1. Provoenje ili kondukcija 2. Strujanje ili konvekcija 3. Zraenje ili radijacija Zavisno od toga ta se deava sa telima koja razmenjuju toplotu, razmena toplote se opisuje razliitim jednainama.Tela koja razmenjuju toplotu po fizikim svojstvima supstance mogu biti homogena i heteropena, izotropna i anizotropna. Sredina u kojoj se vri razmena toplote moe biti jednofazna i viefazna. Sve to zadaje velike probleme pri teorijskoj analizi razmene toplote. Zbog toga se esto kod prostiranja toplote radi sa matematikim modelom tela i sredine u kojoj se izvodi proces. Na ovaj nain uproava se analiza teorijskog prorauna razmene toplote. 4.2.1. PROSTIRANJE TOPLOTE PROVOENJEM Provoenjem toplote , toplotna energija se prenosi sa molekula na molekul u samom telu ili sa jednog tela na drugo uslovljavajui pri tome promenu temperature posmatrane sredine.Ovaj vid prostiranja toplote mogu je u svim agregatnim stanjima. Mehanizam kondukcije moe biti baziran kako na mikro tako i na makro nivou.U primeni na mikroelektronske komponente, teorijska i praktina analiza kondukcije se bazira na makroskopskim fenomenima klasine termodinamike. Osobine prenosa toplote se elektronskih sistema su vrlo teke za opisivanje, pa su zbog toga poeljnije analitike i eksperimentalne tehnike.Prema hipotezi J. Fourier-a o prostiranju toplote kondukcijom,koliina toplote Q koja proe kroz povrinu dA u vremenu dT proporcionalna je gradijentu temperature na izotermsku povrinu, povrini i vremenu:

31

Zatita komponenata i ureaja

T

Q = - n

dAdT

(4.2.1)

Eksperimentalno je utvreno da je koeficijent proporcionalnosti fizika veliina materijala koja zavisi od vrste i strukture materijala, temperature i agregatnog stanja i zove se koeficijent provoenja toplote . Odavno postoje merene i tabulisane vrednosti koeficijenata provoenja toplote za veliki broj materijala. Njegovu prirodu otkriva mikroskopsko posmatranje termike konduktivnosti, kao jednog neravnotenog toplotnog stanja supstance. Mikroskopsko odreivanje koeficijenta provoenja toplote bazirano je na merenju neophodnog vremena za uspostavljanje termike ravnotee. Makroskopski koeficijent provoenja toplote proraunava se prema Fourier-ovom zakonu: q

=T n

(4.2.2)

esto se u praktinim problemima uzima linearna zavisnost koeficijenta provoenja toplote od temperature. U jednaini (4.2.1) znak "" dolazi jer je pozitivan gradijent od nie ka vioj temperaturi, a toplota se prenosi obrnuto gradijentu temperature ( II princip termodinamike). Koliina toplote preneta u jedinici vremena zove se toplotni fluks i iznosi : dQ dT = Q =- n

T dA (4.2.3)

Prenos toplote provoenjem kod metala izvodi se preko slobodnih elektrona. Predaja toplote usled kretanja atoma takoe postoji, ali je ona neznatna u odnosu na prenos toplote slobodnihm elektronima. Pri kretanju elektrona iz toplije u hladniju sredinu oni predaju toplotu atomima, a i obrnuto, oduzimaju je od atoma. Kako su kod metala osnovni nosioci toplote elektroni , to postoji direktna zavisnost izmeu koeficijenta provoenja toplote i koeficijenta elektroprovodnosti. Ukupni koeficijent provoenja toplote moe se napisati u obliku:

= f + e f - koeficijent provoenja toplote fononima e - koeficijent provoenja toplote elektronima

(4.2.4)

32

Zatita komponenata i ureaja Sa poveanjem temperature vee je rasejanje elektrona to izaziva smanjenje koeficijenta provoenja toplote. Postojanje malih neistoa (primesa) u metalu takoe izaziva znatno smanjenje koeficijenta provoenja toplote. To se javlja kao posledica nejednorodne strukture materijala to takoe dovodi do rasejanja elektrona. 4.2.2. PROSTIRANJE TOPLOTE STRUJANJEM Konvektivno prostiranje toplote obuhvata proces razmene toplote pri kretanju fluida (tenosti i gasova). Pri tome dolazi do simultanog prostiranja toplote kondukcijom i konvekcijom. Fluid se kree iz sredine sa jednom temperaturom, dolazi u dodir sa sredinom druge temperature i pri tome se razmenjuje toplota. To je takozvani molarni prenos toplote jer je uslovljen molarnim kretanjem radnog fluida. Ukoliko ne postoji kretanje (brzina fluida je nula) nema ni razmene toplote konvekcijom. Ako u jedinici vremena kroz jedininu kontrolnu povrinu prolazi masa fluida , to se sa tom masom prenosi i toplotni fluks: (4.2.5)

qk = H gustina fluida brzina fluida H entalpija

Kako pored konvektivnog prenoenja toplote dolazi do kontakta pojedinih estica razliitih temperatura tu se toplota prenosi kondukcijom, pa je ukupna razmena toplote:

2

q = q p + qk =

T + H

(4.2.6)

Mnogo ranije nego to se znalo koje veliine utiu na razmenu toplote konvekcijom, Newton je dao sledeu hipotezu o prostiranju toplote konvekcijom, koja glasi: Q = S ( T1 T2 ) [ kJ ] = S ( T1 T2 ) [ kW ] T1 T2 q = ( T1 T2 ) = [ kW/m2 ] 1 koeficijent prelaza toplote 1/ specifini koeficijent otpora prelaenju toplote od fluida na ravn zid (4.2.7) (4.2.8)

33

Zatita komponenata i ureaja S(m2) dodirna povrina na kojoj se vri razmena toplote T1(C) temperatura fluida T2(C) temperatura zida ( s) - vreme razmene toplote Koeficijent prelaza toplote zavisi od vie veliina: Brzine strujanja fluida , naina strujanja fluida (laminarno, turbulentno i prelazni reim), temperature fluida T1 i zida T2, specifine toplote fluida Cp, njegove gustine , viskoznosti , koeficijenta toplote provodnosti k . . . Pri analizi konvektivnog prostiranja toplote potrebno je odrediti funkcionalnu zavisnost gustine, brzine i pritiska od temperature tako da je proces u potpunosti definisan velikim skupom diferencijalnih jednaina: Naive Stoksova jednaina kretanja fluida, jednaina kontinuiteta, jednaina energije (I princip termodinamike) i jednaina razmene toplote na granici vrstog tela i okoline. Pri analitikom reavanju ovih diferencijalnih jednaina nailazi se na velike tekoe koje se razreavaju teorijom slinosti kod konvektivnog prostiranja toplote. 4.2.3. PROSTIRANJE TOPLOTE ZRAENJEM Zraenje ili radijacija je sasvim drugaiji vid prostiranja toplote u odnosu na prva dva naina. Zraenjem se toplota prostire elektromagnetnim talasima. Ovaj vid prostiranja toplote nije vezan za supstancu ve je mogue preneti toplotu zraenjem i kroz vakum.Unutranja energija tela transformie se u zranu, a zrana energija je po svojoj prirodi bitno razliita od prve dve, jer se toplotni fluks energija vezanih za supstancu moe preneti samo u smeru monotono opadajue temperature. Nasuprot tome, toplotni fluks zrane energije moe se preneti i kroz sredine sa viom , jednakom ili niom temperaturom nego to su temperature dva tela koja razmenjuju toplotu. Pri apsorpciji elektromagnetnog talasa od strane nekog drugog tela, talasi se transformiu u energiju toplotnog kretanja molekula. Nosioci energije zraenja su elektroni i joni. Zrana energija prenosi se najsitnijim oblicima energije fotonima (svetlosnim kvantima). Fotoni su materijalne estice odreene energije , koliine kretanja i elektromagnetne mase. Moe se smatrati da je toplotno zraenje izvoenje procesa u fotonskom gasu. Zakoni toplotnog zraenja su: Plankov zakon, Wienov zakon, Kirchoffov zakon, Lamertov zakon i drugi. Emitovanje zrane energije nekog tela ne zavisi od stanja okoline u kojoj se telo nalazi, ve samo od stanja povrine tela koje emituje i od temperature povrine tela koje prima zranu energiju. Efektivna zrana energija je funkcija meusobnog uticaja svih tela koje zrae, pa zato proraun razmenjene toplote postaje komplikovan. Proraun razmene toplote zraenjem moe se izvesti raznim metodama kao to su: metoda efektivnih topolotnih flukseva, metoda viestrukog odbijanja toplotnog zraka, saldo metoda, algebarska metoda i eksperimentalno.

34

Zatita komponenata i ureaja 4.2.4. RADIJATORI (HLADNJACI) Preko obinih spoljanjih povrina (poluprovodnikih) elemenata (dioda, tiristora, tranzistora i dr.) ne moe uvek da se obezbedi neophodno hlaenje. Tako temperatura elemenata u odreenim uslovima moe da pree dozvoljenu vrednost. Da se ovo ne bi desilo neophodno je poveati povrinu preko koje se odaje toplota. U tu svrhu koriste se radijatori hladnjaci. Izbor vrste radijatora vri se na osnovu zadatog toplotnog reima, srednje snage disipacije i statikih toplotnih parametara elemenata koji radi sa konstantnim optereenjem. U impulsnom radnom reimu i u trenutku ukljuivanja javlja se i adiabatsko zagrevanje unutranjih delova elemanata ija je temperatura odreena i toplotnom kapacitivnou. Kao odvodnici toplote mogu se racionalno iskoristiti asija i kuite elemanata. Ukoliko to nije mogue upotrebljavaju se individualni toplotni odvodnici radijatori. Kao to je navedeno , odvoenje toplote i disipacija toplotne energije ostvaruje se na tri naina: toplotnom provodnou, konvekcijom i zraenjem. Ovde e biti jo jednom istaknuto da : Toplotnom provodnou moe se odvesti snaga P koja je odreena relacijom: P = (T1 T2) S (4.2.9) gde je P snaga toplotnog fluksa, - toplotna provodnost materijala, - duina puta toplotnog fluksa, S povrina poporenog preseka, T1 i T2 temperature u presecima 1 i 2. Stacionarni toplotni reim kod konstantne veliine toplotnog fluksa uspostavlja se tek nakon izvesnog vremena. Sa povrine elemenata ili radijatora toplota se odvodi konvekcijom i zraenjem. Konvekcijom se predaja toplote ostvaruje samo u gasovima i tenostima.Konvekcija moe da bude prirodna i prinudna. Snaga koja se prenosi konvekcijom odreuje se relacijom: Pk = k S ( T Ta ) (4.2.10)

gde je k - koeficijent prenosa toplote konvekcijom, S povrina preko koje se vri toplotna razmena, T temperatura povrine, Ta temperatura okolne sredine ( u C).

35

Zatita komponenata i ureaja Zraenjem se predaje koliina energije, koja je srazmerna etvrtom stepenu apsolutne temperature tela: Pkr = f (Ts4 Ta4) S (4.2.11)

gde je f - koeficijent glatkosti (konfiguracije) povrine (f1), stepen crnoe povrine (>Rob pa je RizRob. Tada se moe koristiti ranije navedena relacija za Riz, a vremenska konstanta predstavlja pogodnu karakteristiku kvaliteta kondenzatora. Kod malih kapacitivnosti (manjih od 100nF) vai relacija Rpov

Documents

Praktikum Iz Konstruisanja Elektronskih Ure 273 Aja