
- •Аналіз технічного завдання
- •2. Опис схеми електричної принципової
- •3. Розробка конструкції приладу
- •4. Обґрунтування вибору елементної бази і матеріалів
- •4.1 Обґрунтування вибору елементної бази
- •4.1.3 Вибір транзисторів
- •4.1.3.2 Вибір малопотужних транзисторів
- •4.2 Вибір матеріалів конструкції
- •6. Розрахунок віброміцності друкованого вузла
- •7. Розрахунок надійності
- •8. Розрахунок радіатора
- •9. Висновок
- •10. Список використаної літератури
4.1.3 Вибір транзисторів
4.1.3.1 Вибір силових транзисторів
-
Тип транзистора
Параметри транзистора
Ikмакс., А
Uке макс, В
h21 емн
Fгр, МГц
Ррас. макс., Вт
КТ818
10
90
2
7
60
КТ827
20
100
5
10
125
КТ825
20
90
10
-
160
КТ927
10
70
15
105
100
Серед представлених транзисторів вибираємо транзистор КТ825.
4.1.3.2 Вибір малопотужних транзисторів
-
Тип транзистора
Параметри транзистора
Іk макс, мА
Uке Макс, В
h21 е мин
Fгр, Мгц
Ррас. Макс., мВт
КТ3107
200
45
140
200
300
КТ3102
100
50
250
-
250
КТ315
100
40
90
250
150
КТ340
50
15
250
300
150
Серед розглянутих малопотужних транзисторів вибираємо КТ3107, КТ3102 і КТ315, які найбільш підходять по параметрах і є дешевшими за інші.
4.1.4 Вибір діодів
у схемі використані випрямляючі діоди КД102А. За показником вартості і поширеності є кращим виробом.
У якості силових низькочастотних випрямляючих діодів використаний мережений діод ний міст RS602, аналогами якого є RS405L, PO4051, 1N5408, FL406. Всі діодні мости є поширеними і мають приблизно однакову вартість, перші три серед них мають перевагу в критерії посадочного місця, тому вибираємо діод ний міст RS602.
4.2 Вибір матеріалів конструкції
Вибір матеріалів конструкції проводимо згідно вимогам, які викладені в ТЗ.
Матеріали конструкції повинні мати наступні властивості:
мати малу вартість;
легко обробляться;
мати малу вагу;
зберігати свої фізико-хімічні властивості.
Застосування матеріалів конструкції, обмеженої номенклатури дозволяє зменшити собівартість пристрою, що розробляється, поліпшити виробничу і експлуатаційну технологічність.
Збереження фізико-хімічних властивостей матеріалів в процесі їх експлуатації досягається вибором для них необхідного покриття. При виборі покриття для матеріалів конструкції необхідно керуватися рекомендаціями і вимогами, які викладені в ГОСТ9.303-84.
Для пристрою, що розробляється, враховуючи особливості конструкції і тип випуску, доцільно використовувати матеріали які піддаються штампуванню.
Холодне штампування відноситься до найбільш прогресивних способів виготовлення деталей з листа: вирубка, проколювання, згинання і ін. Доцільність її застосування визначається в першу чергу серійністю випуску, конфігурацією деталей, механічними властивостями матеріалу, точністю, яка потрібна при виготовленні деталі. Оскільки для отримання необхідної об’ємної форми деталей потрібно застосувати операцію згинання і вирубки, то потрібно вибирати матеріал, який піддається пластичній деформації, з малою межею текучості і низькою твердістю.
Враховуючи спеціальні вимоги до міцності приладу, рекомендується виготовляти кожух і основу приладу із сталі завтовшки 1,5 мм. Виходячи з пред’явлення вимог до матеріалу корпусу вибираємо сталь.
Для виготовлення друкованих плат в радіотехніці широко застосовують такі матеріали як гетинакс і склотекстоліт.
Матеріал для виготовлення друкованої плати повинен мати наступні показники:
велику електричну міцність;
малі діелектричні втрати;
можливість штампування;
витримувати короткочасні впливи температури +240°С в процесі паяння;
мати високу вологостійкість;
мати невелику вартість;
мати стійкість до впливу хімічних речовин, які застосовують при виготовленні друкованої плати.
Для виготовлення плат загального призначення найширше застосовується фольгова ний склотекстоліт. Для виготовлення друкованих плат для джерел живлення може бути застосований фольгова ний склотекстоліт марки СФ-1-50-1.5.
5. РОЗРАХУНОК КОНСТРУКЦІЇ ДРУОКВАНОЇ ПЛАТИ
5.1ВИБІР МАТЕРІАЛУ І МЕТОДУ ВИГОТОВЛЕННЯ ДРУКОВАНОЇ ПЛАТИ
Широке використання в якості матеріалу для виготовлення друкованої плати , на сьогоднішній день, отримали фольгований гетинакс і склотекстоліт. Гетинакс, частіше всього, використовують в побутовій радіоапаратурі, де нема жорстких вимог до механічної міцності і кліматичних умов.
Останній, частіше всього, використовується в апаратурі з високими вимогами до механічної міцності і кліматичним умовам. Хоча цей матеріал і являється досить дорогим, але в нашому випадку використання даного матеріалу є досить виправданим. Отже в нашому випадку будемо використовувати склотекстоліт фольгований двосторонній марки СТФ – 2 – 35 – 1,5 першого класу (ТУ16-503.161-83), який і всі інші марки , має в якості наповнювача .............................................
Для формування зображення на струмопровідних шарах фольгованого склотекстоліту скористаємося трафаретним методом. Сутність методу заключається в наступному: на струмопровідний шар через сітчатий трафарет наносимо на місця майбутніх струмопровідних доріжок кислотостійкого покриття лаку (або фарби); витравлюємо наприклад в хлорному залізі; після витравлювання шар лаку з плати змиваємо органічним розчинником; далі плату крім контактних площадок покриваємо шаром захисного (для доріжок) покриття і виконуємо лудження незахищених контактних площадок сплавом Розе (низькотемпературний сплав). Після цього можна встановлювати і паяти електронні компоненти на платі.
5.2 РОЗРАХУНОК СТРУМОПРОВІДНОГО МАЛЮНКУ
Клас точності виконання елементів конструкції друкованої плати візьмемо третій. Друковані плати такого класу точності вимагають використання високоякісних матеріалів, інструментів і обладнання, однак цей клас точності обумовлений необхідністю встановлення на друковану плату мікросхем з шагом виводів 2,5 мм і 1,25 мм.
Подальший розрахунок будемо вести з використанням методики викладеної в [3]
Вихідними даними для розрахунку являються:
друкована плата виготовляється хімічним методом;
діаметр плати 80мм;
третій клас точності з кроком координатної сітки 2,5;
друкована плата двостороння;
матеріал друкованої плати – СТФ-2-35-1,5;
максимальний постійний струм, що протікає в провіднику
Параметри склотекстоліту:
товщина фольги
;
товщина матеріалу з фольгою 1,5 мм;
допустима щільність струму
;
питомий опір
;
максимальна довжина провідника
5.2.1 Номінальне значення діаметра монтажного отвору:
,
де
-
максимальне значення діаметра виводу
навісного елемента, який встановлюється
на плату
r – різниця між мінімальним значенням діаметру отвору і максимальним значенням діаметра виводу елемента, який встановлюється;
-
нижнє граничне відхилення номінального
значення діаметра отвору;
-
модуль нижнього відхилення діаметру
отвору (він рівний 0,05 мм);
-
допуск на розташування отворів (він
рівний 0,08 мм);
Мінімальна ширина друкованого монтажу по постійному струму:
Мінімальна ширина провідника, виходячи з допустимого падіння напруги на ньому:
Електрорадіоелементи (ЕРЕ) розміщені на платі мають три типорозміри діаметрів виводів:
Номінальні значення діаметрів монтажних отворів визначимо по формулі:
де
- нижнє
граничне відхилення від номінального
діаметру монтажного отвору;
r
– різниця між мінімальним діаметром
отвору і максимальним діаметром виводу
;
;
;
Розрахуємо діаметр контактного майданчика.
Мінімальний діаметр контактного майданчика навколо монтажного отвору визначимо по формулі:
-
мінімальний ефективний діаметр
майданчика;
-
товщина фольги
де
bm
– відстань
від краю висвердленого отвору до краю
контактного майданчика
;
δd
– допуск
на розташування отворів
δρ
– допуск на розташування контактних
майданчиків
-
максимальний діаметр просвердленого
отвору:
де
- допуск на отвір
;
;
;
Визначимо максимальний діаметр контактних майданчиків по формулі:
Визначимо мінімальну ширину провідників:
де
- мінімальна ефективна ширина провідника;
для
плат 3-го класу точності
Визначимо максимальну ширину провідників:
Визначимо мінімальну відстань між провідником і контактним майданчиком:
Визначимо мінімальну відстань між двома контактними майданчиками: