- •Курсовой проект
- •Введение
- •1 Расширенное техническое задание
- •2. Анализ технического задания, электрической схемы, оценка элементной базы
- •2.1 Сравнительный анализ аналогов по техническим характеристикам
- •2.2 Описание и анализ работы электрической схемы
- •2.3 Оценка элементной базы.
- •3. Разработка конструкции рэу
- •3.1 Предварительная разработка конструкции устройства
- •3.2 Выбор типа электрического монтажа
- •3.3 Выбор способов защиты устройства от внешних воздействий
- •3.4 Окончательная разработка конструкции
- •4. Конструкторские расчеты
- •4.1 Расчет объемно-компоновочных характеристик устройства
- •4.2 Расчет печатного монтажа
- •4.3 Расчет по постоянному и переменному току
- •4.4 Конструктивно-технологический расчет
- •4.5 Расчет электрических параметров печатной платы
- •5. Выбор способа обеспечения нормального теплового режима устройства
- •Выводы и заключения
- •Список литературы
- •Приложение
4.3 Расчет по постоянному и переменному току
Минимальная ширина печатного проводника по постоянному току для цепей питания и заземления:
(13)
где Imax - максимальный постоянный ток протекающий в проводнике;
iдоп- допустимая плотность тока, А/мм2;
h- толщина проводника, мкм,
. (14)
Минимальная ширина проводника, исходя из допустимого падения напряжения на нем:
(15)
где - удельное сопротивление, Оммм2/м;
ℓ - длина проводника, м;
Uдоп- допустимое падение напряжения, В;
. (16)
Значения минимальной ширины печатного проводника по постоянному току для цепей питания и заземления bmin1и минимальной ширины проводника, исходя из допустимого падения напряжения на немbmin2не должны быть меньше рассчитанных значений. Исходя из технических особенностей производства плат по 4 классу точности, выбираем ширину проводника равную 0,15 мм. Это значение больше чемbmin1иbmin2.
Выбираем ширину питающих проводников b= 1 мм.
Расчет по переменному току не проводится из-за низкой частоты работы схемы, т.е. влиянием паразитных емкостей и индуктивностей проводников можно пренебречь.
4.4 Конструктивно-технологический расчет
Номинальное значение диаметров монтажных отверстий:
Д=Двыв + |dн.о.| +з, (17)
где Двыв- диаметр вывода устанавливаемого ЭРЭ, мм;
dн.о.- нижнее предельное отклонение от номинального диаметра монтажного отверстия, мм;
з - разница между минимальным диаметром ЭРЭ, ее выбирают в пределах 0,1...0,4 мм.
Отверстия для выводов микросхем и переходные отверстия, при Двыв= 0,5мм:
Д1= 0,5 + 0,1 + 0,1 = 0,7 мм. (18)
Отверстия для выводов резисторов МЛТ-0,125, конденсаторов КМ-6 и транзистора КТ209К, при Двыв=0,6 мм:
Д2= 0,6 + 0,1 + 0,1 = 0,8 мм. (19)
Отверстия для выводов транзисторов КТ315Б и микросхемы КР142ЕН5А при Двыв= 0,95 мм:
Д3= 0,95 + 0,15 + 0,1 = 1,2 мм. (20)
Максимальный диаметр просверленного отверстия:
Д 0max = Д +d+ (0,1...0,15), (21)
где d- допуск на отверстие, мм;
Д 0max1 = 0,7 + 0,05 + 0,1 = 0,85 мм, (22)
Д 0max2 = 0,8 + 0,05 + 0,1 = 0,95 мм, (23)
Д 0max3 = 1,2 + 0,1 + 0,1 = 1,4 мм, (24)
Минимальный диаметр контактной площадки для оплавляемого покрытия олово-свинец:
, (25)
где bм- гарантийный поясок, мм;
dиp- допуски на расположение отверстий контактных площадок, мм;
; (26)
; (27)
. (28)
Максимальный диаметр контактной площадки:
Дmax = Дmin + (0,02 ... 0,06), (29)
Дmax1 = 1,43 + 0,02 = 1,451,5 мм, (30)
Дmax2 = 1,53 + 0,02 = 1,551,6 мм, (31)
Дmax3 = 1,98 + 0,02 = 2,0 мм. (32)
Минимальная ширина проводника:
tmin = t1 min + 1,5h + t, (33)
где t1min- минимальное значение номинальной ширины проводника, мм;
t- допуск на ширину проводника, мм;
tmin = 0,15 + 1,50,05 + 0,05 = 0,275 мм. (34)
Максимальная ширина проводника:
tmax = tmin + (0,02...0,06), (35)
tmax = 0,275 + 0,02 = 0,295 0,3 мм. (36)
Минимальное расстояние между проводником и контактной площадкой:
, (37)
где Lэ- расстояние между центрами рассматриваемых элементов, мм;
ℓ- допуск на расположение проводника, мм.
, (38)
, (39)
. (40)
Результаты расчета показывают, что расстояния между элементами проводящего рисунка больше минимально допустимых.
Минимальное расстояние между проводниками:
Smin = Lэ – (tmax + 2 ℓ) = 1,25 – (0,3 +20,03) = 0,89 мм. (41)
Минимальное расстояние между двумя контактными площадками:
, (42)
. (43)
Минимальное расстояние между двумя контактными площадками металлизированных отверстий, необходимое для проведения между ними проводника:
, (44)
. (45)
Минимальное расстояние между проводником питания и сигнальным проводником:
. (46)
Таким образом, параметры печатного монтажа отвечают требованиям, предъявляемым к платам четвертого класса точности.