3 Расчетная часть
В расчетной части КП произвести конструктивный расчет элементов проводящего рисунка ПП, расчет технологичности конструкции и расчет показателей надежности модуля первого уровня.
Расчетная часть должна содержать:
- задачу расчета с указанием параметров, которые требуется определить при расчете;
- необходимые данные для расчета,
- выводы и рекомендации по результатам расчета.
3.1 Расчет элементов проводящего рисунка.
При разработке конструкции ПП должны учитываться размеры проводящего рисунка (длина, ширина, толщина проводников, размеры монтажных отверстий, размеры контактных площадок и пр.) и их взаимное расположение, электрические параметры электрической принципиальной схемы( допустимая токовая нагрузка, сопротивление проводников, электрическая прочность изоляции, сопротивление изоляции, электрическая емкость, помехозащищенность и др.
В курсовом проекте необходимо выполнить следующие расчеты элементов проводящего рисунка:
- диаметров d монтажных отверстий;
- ширины t печатных проводников;
- диаметра D контактных площадок;
3.2 Расчет диаметра монтажных отверстий.
Номинальный диаметр монтажных металлизированных и неметаллизированных отверстий рассчитывают из соотношения:
где
dн.о- нижнее предельное отклонение диаметра отверстий [1, табл. 3.17, стр. 109]
dэ— максимальное значение диаметра вывода ЗРИ, устанавливаемого на ПП; для выводов прямоугольного сечения принимается диагональ.
rэ- разность между минимальным значением диаметра отверстия и максимальным диаметром вывода, устанавливаемого ЗРИ( гарантированный зазор.) Его выбирают в пределах 0,1 - 0,4 при ручной установке ЗРИ и в пределах 0,4 ..0,5 - при автоматической.
Согласно ГОСТ 10317-79 расчетное значение d следует округлить в сторону увеличения до десятых долей миллиметра и свести к предпочтительному ряду отверстий:
от 0,4 до 3,0 мм, за исключением отверстий с диаметром 1.9 и 2.9 мм
по таблице :
dн.о=0,1
rэ=0,1
dэ=0,6
3. 3 Расчет ширины печатных проводников.
Ширина печатного проводника зависит от электрических, конструктивных и технологических требований.
Наименьшее номинальное значение ширины печатного проводника t мм, рассчитывают по следующей формуле:
где
tmin0 - минимально допустимая ширин проводника, рассчитываемая в зависимости от допустимой токовой нагрузки (imax,jдоп)
- нижнее предельное отклонение размеров
ширины печатного проводника по ГОСТ23751
- 86 в зависимости от класса точности и
допустимое повышение температуры
проводника относительно температуры
окружающей среды:
Линейную допустимую ширину проводника по постоянному току цепей питания и заземления с учетом допустимой токовой нагрузки определяют по формуле:
где
imax- максимальный постоянный ток, протекающий в проводниках; определяется из анализа электрической принципиальной схемы;
jг-допустимая плотность тока, выбирают в зависимости от метода изготовления ПП; для медной фольги допустимая плотность тока jдоп = 100 - 250 А/мм2
Для гальванической меди jг= 60 ... 100 А/мм2
h - толщина печатного проводника.
Вывод: из расчётов видно, что наименьшая номинальная толщина печатного проводника должна быть не менее 0,63 мм . В соответствии с классом точности 1 , минимальная толщина печатного проводника 0,75 мм , из этого следует, что запас электрической прочности 19%.