Развитие современной элементной базы позволяет использовать устройства, которые раньше применялись только в сложных и дорогих профессиональных комплексах, для создания бытовых устройств, облегчающих нашу жизнь и делающих ее более комфортной.

С целью экономии электроэнергии на РУП «Главный расчётный центр» БЖД предлагается оборудовать коридоры здания инфракрасными датчиками движения, которые применяют в устройствах домашней автоматики для включения освещения. Так устройства, включающие освещение в темном коридоре по сигналу датчика движения, позволяют сэкономить значительное количество электроэнергии и значительно увеличить интервал между заменой электрических ламп. Инфракрасный датчик движения состоит из линзы, пироприёмника и электронного блока, в состав которого входит печатная плата, разработка которой предполагается в данном мероприятии [24, c. 58].

Печатная плата — пластина, выполненная из диэлектрика, на которой сформирована (обычно печатным методом) хотя бы одна электропроводящая цепь. Печатная плата (ПП) предназначена для электрического и механического соединения различных электронных компонентов или соединения отдельных электронных узлов. Электронные компоненты на ПП соединяются своими выводами с элементами проводящего рисунка, обычно пайкой, или накруткой, или склёпкой, или впрессовыванием, в результате чего собирается электронный модуль (или смонтированная печатная плата).

В зависимости от количества слоёв с электропроводящим рисунком, печатные платы подразделяют на односторонние, двухсторонние и многослойные.

В отличие от навесного монтажа, на печатной плате электропроводящий рисунок выполнен из фольги аддитивным или субтрактивным методом. В аддитивном методе проводящий рисунок формируется на нефольгированном материале, обычно путём химического меднения, через предварительно нанесённую на материал защитную маску. В субтрактивном методе проводящий рисунок формируется на фольгированном материале, путём удаления ненужных участков фольги, при этом обычно используется химическое травление.

Печатная плата обычно содержит монтажные отверстия и контактные площадки, которые могут быть дополнительно покрыты защитным покрытием: сплавом олова и свинца, оловом, золотом, серебром, органическим защитным покрытием. Кроме того в печатных платах имеются переходные отверстия для электрического соединения слоёв платы, внешнее изоляционное покрытие, которое закрывает изоляционным слоем неиспользуемую для контакта поверхность платы, маркировка обычно наносится с помощью шелкографии, реже — струйным методом или лазером.

По гибкости ПП платы бывают жёсткие и гибкие, а по технологии монтажа различают ПП для монтажа в отверстия и для поверхностного монтажа.

Каждый вид печатной платы может иметь свои особенности, в связи с требованиями к особым условиям эксплуатации (например, расширенный диапазон температур) или особенности применения (например, в приборах, работающих на высоких частотах).

Основой печатной платы служит диэлектрик, наиболее часто используются такие материалы, как текстолит, стеклотекстолит, гетинакс, так же основой ПП может служить металлическое основание покрытое диэлектриком (например, анодированный алюминий).

Рассмотрим типичный процесс разработки 1-2-х слойной платы:

- определение габаритов (не принципиально для макетной платы);

- выбор толщины материала платы из ряда стандартных;

- наиболее часто используется материал толщиной 1,55 мм;

- вычерчивание в CAD-программе габаритов (краёв) платы;

- расположение крупных радиодеталей: разъёмов и др. Обычно это происходит в верхнем слое.

Существуют некоторые ограничения на размещение массивных элементов и тепловыделяющих элементов, а также обеспечение электромагнитной совместимости элементов.

Размещение массивных элементов необходимо учитывать при предполагаемой эксплуатации изделия в условиях механических воздействий. Рациональнее подобные элементы размещать не в центре платы, а вблизи точек крепления платы.

На плате могут быть элементы, сильно выделяющие тепло (мощные ИМС) и элементы, чувствительные к температурному воздействию. Подобные элементы следует размещать на возможно большем расстоянии в пределах платы. Иногда сильно тепловыделяющие элементы размещают за пределами платы.

Рекомендуется разрабатывать ПП прямоугольной формы. Конфигурацию, отличную от прямоугольной, следует применять в технически обоснованных случаях. Стороны прямоугольной печатной платы должны быть параллельны линиям координатной сетки.

При определении размеров предпочтение отдают меньшим габаритам, даже если общее количество плат в блоке обычно увеличивается. При производстве плат больших размеров усложняется технологическое оборудование, увеличивается брак, связанный с некоторой нестабильностью качества исходного материала по полю заготовки, уменьшается допустимая плотность проводящего рисунка и непропорционально возрастает трудоемкость изготовления [25, c. 15].

Данный тип печатной платы блока электронного предусматривает ее изготовление химическим методом. Исходя из практических соображений, плате был присвоен первый класс точности, а также первый класс жёсткости. Для реализации печатной платы был взят материал ГФ-1-35- ГОСТ10316-78.

Таким образом, применение инфракрасных датчиков движения положительно скажется на экономии расходов по электроэнергии. Рассчитаем эффективность от их внедрения.

За 2009 г. РУП «Главный расчётный центр» БЖД затратило 50 млн. р. на электроэнергию, из них 10 млн. р. пришлось на освещение коридоров здания. Приобретение одного датчика движения обойдётся предприятию в 50 000 р., а необходимость в их количестве составляет около 60 единиц. Значит, на покупку будет затрачено 3 млн. р. Установив датчики, предприятие сможет сэкономить до 20 % электроэнергии в помещениях коридорного типа, то есть ежегодно будет экономиться 2 млн. рублей на электроэнергии. Из вышеизложенного легко посчитать срок окупаемости датчиков движения составляет 1,5 года, что говорит об экономической эффективности данного мероприятия.