Конструкторська частина
Сучасний рівень розробки електронних пристроїв неможливий без використання систем САПР, які виконують задачі введення схеми електричної принципової, моделювання роботи пристрою, розробки друкованої плати (ДП). Використання САПР дозволяє значно спростити процес розробки за рахунок використання бібліотечних елементів, типових конструкцій ДП, рекомендованих розробником елементної бази пристрою.
Проаналізувавши завдання було вирішено, що друкована плата буде одношаровою. По-перше, елементна база не дуже велика, тож монтажних та трасувальних можливостей одношарової ДП буде достатньо. По-друге, відсутність компонентів типу BGA, CSP і т. д., які неможливо розташувати на одношаровій ДП. Ну і звичайно ж ціна, одношарові найбільш дешеві. Оскільки даний прилад в повсякденному житті використовуватись не буде, основне призначення–об’єкт для вивчення, тому такі аспекти як низька надійність та завадостійкість, які характерні для одношарової ДП, відійшли на другорядний план..
В якості матеріалу основи ДП обрано епоксидний стеклотекстоліт марки СФ-1Н-50Г (шар фольги товщиною 50 мкм). Основа –стеклоткань, зв’язуюча речовина–епоксидна смола, максимальна температура до 150 С, працює при вологості до 98%, колір–світло коричневий. Всі ці властивості стеклотекстліту задовольняють вимоги щодо експлуатації пристрою.
Друкована плата буде виготовлена субтрактивним хімічним методом. Етапи виготовлення:
Вирубка плати;
Свердлення отворів;
Трафаретне нанесення кислотостійкої краски на місця, де повинні бути провідники;
Травлення незахищених ділянок міді;
Сушка плати;
Нанесення паяльної пасти;
Гаряче облудження відкритих ділянок;
Нанесення маркування.
Основні переваги такого методу –висока швидкість виготовлення і низька собівартість. До недоліків можна віднести велику кількість відпрацьованих відходів і низьку густину з’єднань, але для даного випадку це не так важливо.
В даній роботі використав також полігон відносно землі. Захисні покриття ДП виконують наступні функції:
Захист від підвищеної вологості.
Захист друкованих провідників від випадкового замикання.
Захист друкованих провідників під час пайки
Захисне покриття може бути: лаковим (епоксидно-уретановий лак УР-231) –покривається вся плата; масковим (діелектричні покриття на основі епоксидних смол, СПФ-захист, оксидні плівки)–КП і місця пайки маскою не покриті.
Схема електрична принципова була виконана у відповідності до технічного завдання. Класи електричних провідників не створювалися, вони не є обов’язковими. Після перевірки на наявність помилок програма не видала ніяких помилок. Розміщення елементів на друкованій платі проводилося вручну, майже всі елементиSMD, розташовані з одного боку. На платі присутні 2 перехідних отвори, 4 монтажні отвори та ще декілька отворів. Пайка буде проводитися вручну за допомогою фену та паяльника. ДП має прямокутну форму розмірами 61х33 мм (Рисунок 6.1).
Рисунок 6.1 –Розміщення елементів на друкованій платі
Елементи на платі розміщувалися відповідно схемі електричній принциповій так, щоби довжина провідників, які з’єднують виводи елементів, була якомога меншою. Трасування більш творчий процес і може зайняти дуже багато часу. Здійснювалося вручну (автоматичне трасування не дало очікуваних результатів). На платі є один полігон землі. Провідники шириною 0,254 мм та на силовій частині 1 мм, оскільки протікає ток в 10 А. Всього 22 отвори 4 видів отворами: 2 мм, 1 мм, 0,76 та 0,71 мм.