2 Розрахунковий розділ
2.1 Електроконструктивний розрахунок плати друкованої
2.1.1 Початкові дані для розрахунку плати друкованої (ПД):
а) схема електрична принципова, яка визначає кількість елементів і характер зв'язків між ними, кількість і характер зовнішніх зв'язків, елементну базу;
б) технічні вимоги до конструкції: умови роботи, конструктивні обмеження, вимоги до типізації, уніфікації.
2.1.2 При розробці електричних з'єднань на основі ПД визначається:
а) конструктивно-технологічний тип ПД, її клас точності, матеріал основи;
б) площа, габарити, співвідношення сторін та розмірів ПД;
в) параметри елементів плати;
г) розміщення елементів;
д) малюнок друкованих провідників.
2.1.3 Вибираємо матеріал, з якого виготовлена ПД. Виходячи з частотних властивостей та умов експлуатації, в даному випадку раціонально прийняти склотекстоліт СФ-1-35-1,5 ГОСТ 10316-78.
2.1.4 Визначаємо габаритні розміри всіх елементів, які будуть знаходитись на ПД, і розраховуємо площі, які вони будуть займати. Результати розрахунків зведені в таблицю 2.1. Установчі площі та варіанти встановлення за ОСТ 4.040.080-81.
Таблиця 2.1 – Габаритно-встановочні розміри елементів
Вигляд |
Розмір, мм |
Площа елемента Sел., мм2 |
Кіль-кість, шт. |
Примітки |
|
3×7 |
21 |
18 |
R1…R5, R7…R13, VD1… VD6 |
|
6×14 |
84 |
1 |
R6 |
|
8×11 |
88 |
3 |
DA1 |
|
2×10 |
20 |
10 |
C1…C3, C5…C7,C9, C18,C20,C22 |
|
ø5 |
19,62 |
4 |
C10,С11,С13,C14 |
|
ø10 |
78,5 |
7 |
С4,С8,C12, С15,С17,C19,C21 |
|
ø12 |
113,04 |
1 |
VT1 |
|
8×14 |
116 |
1 |
DD1
|
|
27×30 |
810 |
1 |
Tr1 |
|
4×12 |
48 |
1 |
VR1 |
2.1.5 Після визначення установчих площ всіх груп елементів знайдемо загальну площу, що займається всіма елементами, за формулою:
Sзаг.ел.= Σ Sелементів (2.1)
Sзаг.ел.= 2641,03 (мм2)
2.1.6 Наступним етапом розраховуємо площу плати за формулою:
Sпл.=Sзаг.ел./Кs , (2.2)
де Кs - коефіцієнт заповнення площі плати, Кs= 0,5... 0,55.
Sпл.= 2641,03/0,5 = 5282,06 (мм2)
Всі лінійні розміри елементів плати та габаритні розміри повинні відповідати ГОСТ 25346-82 та ГОСТ 25347-82. Вибираємо плату розміром 85×65 мм. Тоді розмір вибраної плати:
Sплв= 85×65 = 5525 (мм2)
2.1.7 В залежності від габаритних розмірів ПД і допустимих відхилень лінійних розмірів елементів друкованого малюнку призначаємо платі перший клас точності за таблицею 12.6 [9].
2.1.8 За густиною ПД поділяють на три класи. В даному випадку вибираємо третій клас точності з великою густиною друкованого малюнку.
2.1.9 Розводка ПД проводиться відповідно до схеми електричної принципової. При розробці друкованого малюнку повинна виконуватися умова:
Sпл ≤ Sплв (2.3)
5282,06 < 5525
Умову виконано.
Виходячи із коштовності і дозволяючої можливості методу, плату виготовити хімічним способом, методом сіткографії. Із стандартного ряду таблиці 12.10 [9] приймаємо діаметр отворів 1,0 мм при діаметрі виводів елементів 0,8 мм, діаметр отворів 1,2 мм при діаметрі виводів 1 мм.
Допуски відхилень отворів друкованих провідників та контактних площадок від координатної сітки ± 0,1 мм.
2.1.10 Беручи до уваги, що густина струму в друкованому провіднику не більша ніж 20 А/мм2, визначаємо ширину друкованих провідників з рисунка 12.5 [9]. Приймаємо мінімальну ширину провідника 1 мм при товщині фольги 35 мкм.
В результаті розрахунку приймаємо:
- матеріал плати – склотекстоліт фольгований СФ-1-35-1,5
ГОСТ 10316-78;
- розміри плати – 85×65 мм;
- мінімальна ширина провідників – 0,5 мм;
- мінімальна відстань між провідниками – 1 мм.