4 Конструкция устройства

4.1 Разработка печатной платы

Выбираем габаритные размеры печатной платы 360*147=52920мм².

В качестве материала печатной платы принимается стеклотекстолит.

Толщину печатной платы выбираем из рекомендуемого ряда, принимаем H=1,5 мм.

Выбираем первый класс точности проводящего рисунка, для которого ширина проводника и расстояние между проводниками, контактными площадками и проводниками составляет:

Tmin=S=0,6 мм, расстояние между краем просверленного отверстия и края контактной площадки bm=0,3 мм и отношение минимального диаметра металлизированного отверстия к толщине платы y=0,46 мм.

Принимается толщина проводящего пласта печатного проводника hф=35 мкм.

Тогда для выбранного класса точности предельное рабочее напряжение составляет Uр=600В, предельная сила тока Iпр=2600 ма.

При топологическом проектировании разрабатывается рисунок печатной платы.

Принимаем класс координатной сетки 2,5мм. Принимаем допуски на расстояние отверстий для крепления деталей (элементов) +0,1 мм.

Расчет размеров проводящего рисунка печатной платы должен иметь такие расчеты

1) диаметр монтажных металлизированных и неметаллизированных отверстий;

2) диаметров контактных площадок и ширины проводников;

3) минимального расстояния между элементами проводящего рисунка.

Проводим расчет диаметров монтажных отверстий. При H=1,5 мм диаметры монтажных отверстий находим по формуле:

dн=dв+r+(1)

где dв-максимальний диаметр вывода, мм=8мм;

r-разность между минимальным значением диаметра отверстия и максимальным значениям диаметра вивода, мм;

-нижнее предельное отклонение номинального значения диаметра отверстя определяем в зависимости от класса точности, наличия металлизации и размера отверстия, мм.

Допуск на обработку отверстий устанавливается.

dн=0,8+0+0,12=0,92 мм.

Принимаем dн=1мм.

Допуски на параметры печатной платы принимаются:

1. на габаритный размер печатной платы ±0,2 мм (принимается

±0,5 мм).

2. на толщину печатной платы 1,5±0,08мм

3. на погрешности расположения отверстий относительно координатной сетки - ±0,005 мм.

4. на диаметр контактных площадок ±0,1мм.

Минимальный диаметр контактной площадки, которая изготовляется химическим методом, составляет:

(2)

где ПО - минимальная площадь монтажной площадки, мм²;

dmax-максимальный диаметр металлизированного отверстия, мм.

Максимальный диаметр контактной площадки составляет:

(3)

где Cз=0,44 - обусловлено погрешностью из - за растекание краски.

Печатные проводники должны иметь допустимую в производстве ширину.

Минимальная ширина проводника составляет:

Bmin=Bзад+1,5*hф=0,5+1,5*0,035=0,55 мм. (4)

где Bзад - заданная минимальная эффективная ширина проводника, мм (0,5 мм)

kф-толщина проводящого пласта.

Максимальная ширина проводника составляет:

Bmax=Bmin+C_1бы=0,55+0,32=0,87 мм. (5)

где C_1бы=0,32 для первого класса точности рисунка.

Принимаем Bmax=1мм, Bmin=0,6 мм.

Паразитная емкость между двумя печатными проводниками определяется по формуле.

(6)

где Э-диэлектрическая проницаемость;

Lн-длина взаимного перекрытия проводников, мм;

Допустимое значение Cпар составляет 60 пф.

Так как 7,3 пф<60 пф, то условие выполняется.

Паразитная взаимоиндукция между печатными проводниками определяется по формуле

(7)

где Ln-длина проводника, мм;

t1,t 2-ширина первого и второго проводника соответственно, мм.

(8)