Структурное дробление конструкции современных электронных устройств

Структурное дробление конструкции дает экономические преимущества при разработке, производстве и эксплуатации электронной аппаратуры и преследует три цели: параллельное конструирование частей, параллельное изготовление частей, повышение ремонтопригодности.

Параллельное конструирование частей, входящих в конструкцию, значительно ускоряет процесс конструирования. Оно возможно благодаря выполнению условий размерной совместимости, предусматривающей взаимное назначение для сопрягаемых частей габаритных и присоединительных размеров, а также совмещаемых электрических параметров в пределах предусмотренных допусков.

Параллельное изготовление частей, входящих в различные структурные уровни, идет по независимым производственным циклам, соприкасающимися только при сборке конструкций. Это ускоряет производство в десятки раз.

Ремонтопригодность при эксплуатации повышается благодаря упрощению поиска неисправности и возможности ремонта агрегатным способом, т.е. путем замены крупных частей. В дальнейшем возможен ремонт этих частей.

Типовая структура конструкций современной электронной аппаратуры (рис. 1.1) состоит из элементной базы, как исходного функционального материала и четырех уровней, от нулевого до третьего, из которых нулевой и первый называются низшими, а второй и третий – высшими [1].

Элементная база состоит из электрорадиоизделий, входящих в перечень элементов принципиальной электрической схемы электронной аппаратуры как комплектующие изделия.

Электрорадиоизделия (ЭРИ) включают в себя следующие классы:

1) электрорадиоэлементы (ЭРЭ) – дискретные резисторы, конденсаторы, кварцевые фильтры, моточные изделия и др.

2) электровакуумные изделия (ЭВИ) – радиолампы, электронно-лучевые приборы, электрические сигнальные лампы и табло;

3) полупроводниковые приборы (ППП) – транзисторы, тиристоры;

4) интегральные схемы (ИС);

5) изделия электропривода и автоматики (ИЭПА);

6) контрольно-измерительные приборы (КИП);

7) коммутационные изделия (КИ) – соединители, переключатели и т.д.;

8) микропроцессорные комплекты (МПК);

9) волоконно-оптические кабели с соединителями (ВОКС).

Примечание. Отдельные не стандартизованные виды ЭРИ, имеющие узкое назначение, централизованно не поставляется. Их приходится изготавливать в специализированных цехах предприятий. В новых разработках не стандартизованные ЭРИ применяются все реже.

Подуровень нулевого уровня включает в себя микросборки в печатном исполнении и гибридно-интегральном. Далее структура электронной аппаратуры имеет два исполнения: печатное и гибридно-интегральное.

Первый уровень включает в себя ячейки и модули.

 

 

Второй структурный уровень включает электронные блоки. Блок - конструктивно автономная, эксплуатационно неавтономная сборочная единица, реализующая сложную завершенную функцию. Представляет собой совокупность ячеек, выполненных на базе несущей конструкции второго структурного уровня, содержит переднюю лицевую панель. Например, блок питания, блок управления, блок защиты.

Третий структурный уровень включает электронные устройства, комплексы и системы, выполненные в виде шкафов, стоек, стеллажей, пультов, приборов. Изделие третьего структурного уровня конструктивно и эксплуатационно автономная сборочная единица, как правило, строго специализированная, выполняющая сложные завершенные функции, которые определяются техническими требованиями, предъявляемыми к электронной аппаратуре. Представляет собой совокупность блоков и ячеек, выполненную на основе несущей конструкции третьего уровня.

Отличительным признаком перехода от одного структурного уровня к другому является сборочная операция.

Вхождение низших уровней в высшие не обязательно должно осуществляться строго по порядку номеров уровней. Например, в третий уровень входят элементы автоматики, контрольно-измерительные приборы, мощные ралиолампы, электронно-лучевые трубки.

Низшие уровни конструкции наиболее универсальны.

Высшие уровни специализированы, особенно третий уровень, представляющий изделие в целом.