Конструкция полупроводниковых регуляторов напряжения

При проектировании полупроводниковых регуляторов напря­жения необходимо учитывать современные достижения в области полупроводнико­вой техники, связанные с разработкой новых технологий интегральных схем. Для полупроводниковых регуля­торов напряжения конструкция и технология тесно связаны.

Характерной конструктивной особенностью электроники яв­ляется блочный принцип. Такое конструктивное оформление открывает широкие возможности для унификации и стандарти­зации элементов, что позволяет применять в производстве про­грессивные методы обработки, сборки, монтажа с использованием высокопроизводительного автоматизированного оборудования.

По конструктивно-технологическим признакам полупровод­никовые регуляторы напряжения относятся к блокам со смешан­ным монтажом и навесными электрическими элементами. Монтаж платы — печатный, внутриблочный монтаж — объемный. Полу­проводниковые регуляторы напряжения размещены в коробках, устанавливаемых или отдельно от генератора, или непосред­ственно на нем. Эти регуляторы по аналогии с вибрационными называют также реле-регуляторами.

Особенности конструкции полупроводниковых регуляторов напряжения можно показать на примере регулятора РР132. Этот регулятор напряжения применяется для вентильных генера­торах (рис. 110).

Блок регулятора напряжения установлен в корпусе из цинко­вого сплава. В корпусе имеются выводы для подключения к об­мотке возбуждения генератора и к плюсу выпрямленного напря­жения генератора (через выключатель зажигания). Корпус регу­лятора напряжения связан с массой. Блок состоит из двух сборок: печатной платы / с навесными электрическими элементами и тепло-отвода 13, на котором установлены транзисторы.

Основу печатной платы (рис. 111) составляет стеклотекстолит.

Рис. 111. Печатная плата:

а — печатный плата; б — крепление элементов (диода) на печатной плате

Стеклотекстолит — материал, облицованный с одной или двух сторон красно-медной электротехнической фольгой толщиной 0,035 или 0,05 мм. На поверхность этого основания наносят печатный монтаж (рис. 111, а), выполняющий функции монтажных проводов, разъ­емов и контактных деталей.. Крепление элементов на печатной плате показано на рис. 111, б.

Следует отметить, что метод изготовления печатных плат определяется различными факторами (материалом оснований, способами создания проводящих покрытий и нанесения изобра­жения и др.). Наибольшее распространение в производстве полу­чили электрохимический, химический и комбинированный методы.

Электрохимический метод гальваническое осаждение ме­талла на диэлектрик с металлизацией отверстий. Основным пре­имуществом этого метода является возможность выполнения металлизащш отверстий одновременно с образованием проводников. Химический метод — травление фольгированного диэлектрика без металлизации отверстий. Этот метод требует дополнительной операции по металлизации отверстий. Комбинированный метод — травление фольгированного диэлектрика с металлизацией отвер­стий. Недостатком метода является увеличение трудоемкости тех­нологического процесса. Сравнивая перечисленные методы с точки зрения конструирования изделия, необходимо отметить, что раз­личия заключаются в возможности размещения печатного монтажа с одной или двух сторон и в плотности печатного монтажа.

При установке навесных элементов на печатную плату руко­водствуются следующими положениями:

1. установка элементов должна предусматривать доступ к лю­бому элементу и легкую замену их, а также возможность ручной или механизированной установки, пайки и последующей защиты лаковыми покрытиями;

2. размещение элементов должно быть параллельно поверхности платы со стороны, противоположной размещению печатных про­водников.

Интегральные регуляторы напряжения Я-112 и Я-120, пред­назначены для регулирования напряжения вентильных генера­торов. По конструктивно-технологическим признакам этот регулятор можно назвать гибридным. Регулятор (рис. 112) имеет дискретные элементы, толстопленочные и монолитные схемы.

Рис. 112. Конструктивная схема интег­рального регулятора напряжения

Конденсаторы, со­противления (резисторы) и их со­единения выполнены в виде толстых пленок, осажденных на общей подложке из ке­рамики. Транзи­сторы и дио­ды, выпол­нены по монолитной техноло­гии. Их основу составляет подложка из керамики, на которой расположены об­ласти различной проводи­мости.

Элементы интегрального регулятора напряжения (ди­скретные элементы, толсто­пленочная и монолитная схемы) установлены на ме­таллическом основании. К ме­таллическому основанию приклеены две фольгиро-ванные стеклотекстолитовые пластинки, являющиеся вы­водами, к которым подклю­чаются вывод Ш обмотки.