Мощный импульсный стабилизированный блок питания
Основные методы изготовления, электрические и эксплуатационные параметры, целесообразность изготовления мощного импульсного стабилизированного блока питания. Расчёты электрических и физических параметров устройства и эргономические показатели работы.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 28.08.2012 |
Размер файла | 337,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
- Введение
- 1. Анализ технического задания
- 1.1 Назначение и общая характеристика устройства
- 1.2 Требования по устойчивости к внешним воздействиям
- 2 Анализ схемы электрической принципиальной
- 3 Выбор и описание конструкции изделия
- 4 Разработка компоновки блока и выбор способа монтажа
- 5. Конструкторские расчеты
- 5.1 Компоновочный расчет печатной платы
- 5.2 Расчет размеров элементов печатного монтажа
- 5.3 Расчет паразитных емкостей и индуктивностей
- 5.4 Расчет теплового режима блока
- 5.5 Расчет частоты собственных колебаний конструкции
- 5.6 Расчет эргономических параметров лицевой панели
- 6 Технологический раздел
- 6.1 Технология изготовления печатной платы
- 6.2 Технология изготовления деталей корпуса
- 6.3 Технология сборки печатного узла
- 7. Защита устройства от дестабилизирующих факторов
- 8. Расчет надежности
- Заключение
Введение
Процесс в развитии науки и техники не стоит на месте. Большую роль в этом процессе играет технология, так как от правильно выбранной или разработанной технологии зависят и характеристики конкретного изделия и его стоимость.
Необходимость проектирования сложных радиоэлектронных средств (РЭС) и требования к сокращению сроков их проектирования и повышению качества проектных работ противоречивы. Удовлетворить их можно лишь при широком использовании вычислительной техники в процессе проектирования. В связи с этим автоматизированные методы проектирования РЭС различного назначения широко внедряются в практику радиопромышленности.
Проектирование устройств средств вычислительной техники (СВТ) представляет собой ряд этапов:
1. Этап технического предложения.
2. Этап эскизного проектирования.
3. Этап технического проектирования.
4. Рабочий проект.
Процесс автоматизации проектирования радиоэлектронных средств по содержанию и последовательности решаемых задач может быть весьма разнообразен в зависимости от функциональной и конструктивной сложности разрабатываемых радиотехнических систем, комплексов, устройств и узлов.
В основном проектировании лежат определённые принципы, такие, например, как «Функционально - модульный принцип проектирования», который заключается в том, что вся электрическая схема разбивается на части (модули). Модули в свою очередь делятся по конструктивным уровням.
Появление мощных высоковольтных полевых транзисторов явилось предпосылкой для развития сетевых высокочастотных блоков питания с широтно-импульсным (ШИ) управлением. Основные преимущества подобных источников перед традиционными линейными -- получение большей мощности на нагрузке при меньших габаритах и, соответственно, большего КПД.
1.Анализ технического задания
1.1 Назначение и общая характеристика устройства
Блок питания предназначен для преобразования сетевого переменного напряжения 220 Вв постоянное напряжение 28 В.
Для увеличения плотности монтажа заменим резисторы с рассеиваемой мощностью 0,25Вт на элемент поверхностного монтажа с планарными выводами (SMD). Для SMD резисторов существует достаточно много типоразмеров. Подходящим для замены является резистор в корпусе типа 0.8*0.5.
Из-за больших габаритов и отсутствия возможности непосредственного подключения к контактам печатной платы конденсаторы К75-25, сетевой трансформатор, силовой трансформатор и дроссель вынесем за пределы печатной платы и подключим их через провода. Так же для уменьшения элементной базы заменим наборы диодов и диодные мосты на диодный мост типа 2W04M.
Конструктивные особенности крепления платы заключаются в необходимости наличия на плате крепежных отверстий по каждому краю. Диаметр отверстий должен быть 5мм. Вокруг отверстий необходимо расположить запрещенную зону для проводников диаметром не менее 10 мм. Контактные площадки внешних выводов должны быть расположены вблизи краев печатной платы. Это позволит без особых трудностей выполнить подключение проводов входного напряжения, сетевого трансформатора, силового трансформатора, дроссели, конденсаторов и выходного напряжения.
Климатические условия некоторых помещений не всегда соответствуют установленным нормам. Поэтому материал платы не должен впитывать влагу и не быть подверженным короблению. Немаловажным фактором является и область рабочих температур. Исходя из вышесказанного, выбираем материал диэлектрика печатной платы. Для этого устройства выбираем стеклотекстолит.
Так как у всех элементов схемы электрической принципиальной расстояние между выводами кратно 2,5 мм, то шаг координатной сетки выберем равным 2,5 мм. Это позволит расположить выводы элементов в узлах координатной сетки.
1.2 Требования по устойчивости к внешним воздействиям
В соответствии с ГОСТ 15150 - 69 [14]проектируемое устройство относится к 4 категории исполнения (устройства работающие в помещениях с искусственно регулируемым микроклиматом, например в закрытых обогреваемых и вентилируемых производственных и других, в том числе подземных, помещениях с хорошей вентиляцией (отсутствие прямого действия атмосферных осадков, ветра, а также песка и пыли внешнего воздуха)):
- предельная рабочая температура воздуха
при эксплуатации +1...+40С
- рабочая температура воздуха при эксплуатации +10...+35С
- относительная влажность
при температуре 25 єС 80 %
- атмосферное давление 84…106,7 кПа (630…800 мм рт. ст.)
2. Анализ схемы электрической принципиальной
Основа устройства -- преобразователь, собранный по полумостовой схеме. В источнике питания выполнена полная гальваническая развязка между входной высоковольтной и выходной цепями. Узел управления собран на основе ШИ-контроллера TL494. Транзисторный оптрон U2 обеспечивает гальваническую развязку в цепи отрицательной обратной связи по напряжению.
Микросхема DA5 стабилизирует напряжение 8 В для питания делителя, состоящего из фототранзистора оптронаU2.2 и резистора R17. Напряжение от средней точки делителя поступает на не инвертирующий вход первого усилителя сигнала ошибки ШИ-контроллера DA6. Напряжение для питания узла управления и драйверов (микросхема DA7)полевых транзисторов обеспечивает вспомогательный источник на сетевом трансформаторе Т2 и аналоговых стабилизаторах напряжения DA2 и DA3. Узел защиты по току собран на компараторе DA4 и триггере DD1.1. Функцию датчика тока выполняет резистор R5,включенный в диагональ полумоста. На неинвертирующий вход компаратораDA4 подается напряжение треугольной формы с конденсатора (С26) частотозадающей цепи тактового генератора ШИ-контроллера.
На выходе компаратора формируются тактовые импульсы, поступающие на вход С триггера DD1.1.Если падение напряжения на резисторе R5 достигнет 1,1В, включаются излучающие диоды и открывается фототранзистор оптрона U1. На вход S триггера DD1.1 поступит низкий уровень.
На прямом выходе триггера DD1 1 и, следовательно, на неинвертирующем входе второго усилителя сигнала ошибки ШИ-контроллера DA6 установится высокий уровень. В этом случае оба транзистора VT1 и VT2 будут закрыты. Для управления мощными коммутирующими полевыми транзисторам и применена специализированная микросхема -- двуканальный драйвер DA7. Параметры драйвера позволяют непосредственно управлять полевыми транзисторами с изолированным затвором, коммутирующими ток до 50 А при напряжении не более 1200 В.
3. Выбор и описание конструкции изделия
Конструктивные особенности крепления платы заключаются в необходимости наличия на плате крепежных отверстий по каждому краю. Диаметр отверстий - 10 мм Вокруг отверстий необходимо расположить запрещенную зону для проводников. Разъемы должны быть расположены вблизи краев печатной платы. Это позволит без особых трудностей выполнить подключение проводов.
Климатические условия могут не соответствовать установленным нормам. Поэтому материал платы не должен впитывать влагу и не быть подверженным короблению. Немаловажным фактором является и область рабочих температур. Исходя из вышесказанного, выбираем материал диэлектрика печатной платы. Для этого устройства выбираем стеклотекстолит.
Класс точности для печатной платы данного устройства выберем 3. Данный выбор обусловлен тем, что в устройстве есть элементы как со штырьковыми выводами, так и с планарными. Данный класс так же устанавливает высокую или среднюю насыщенность поверхности печатной платы навесными изделиями электронной техники, а также для плат имеющих в своём составе микросхемы.
Для улучшения паяемости и проводимости, а также для защиты от коррозии контактные площадки, печатные проводники и металлизированные отверстия покрываем металлическим покрытием - сплавом Розе (олово-свинец).
Сплав Розе состоит из 25% олово, 25% свинца и 50% висмута. Температура плавления данного сплава 94єС, что обеспечивает защиту деталей от перегрева при пайке элементов..
Для создания защитного покрытия выбираем покрывной лак УР-231 - эпоксидно-уретановый лак, образующий на поверхности платы механически прочную, гладкую, блестящую, пленку с целью повышения влагостойкости и увеличения механической и электрической прочности.
В качестве материала для корпуса изделия выбираем фенопласт (синтетический полимер) с органическим наполнителем из пресс-порошка марки Э1-340-02 на основе фенолформальдегидных смол. Электрические параметры фенопласта:
- диэлектрическая проницаемость е 5-6
- тангенс угла диэлектрических потерь при f= Гц, tg д 0,01
- удельное электрическое сопротивление с, Ом*м
- электрическая прочность,МВ/м 1,5 - 10
4. Разработка компоновки блока и выбор способа монтажа
Компоновка представляет собой процесс размещения модулей, электро-радиоэлементов и деталей РЭА на печатной плате с определением основных геометрических форм и размеров. При решении задач компоновки основным критерием оптимальности компоновки является минимизация числа межмодульных связей, а также ряд других требований:
- между отдельными узлами, приборами и блоками должны отсутствовать заметные паразитные электрические и магнитные взаимосвязи, влияющие на технические характеристики изделия;
- взаимное расположение элементов конструкции должно обеспечивать технологичность сборки и монтажа, легкий доступ к деталям монтажа для контроля, ремонта и обслуживания;
- расположение и конструкция органов управления должны обеспечивать максимальные удобства;
- изделие должно удовлетворять требованиям технической эстетики;
- габариты и масса должны быть минимальными.
Удовлетворить одновременно всем перечисленным требованиям в большинстве случаев не удается. Поэтому процесс компоновки сводится к нахождению оптимального решения.
Высокая сложность разрабатываемой в настоящее время РЭА, построенной с применением различного типа микросхем, микросборок и других, современных электрорадиоэлементов, вызвала необходимость поиска таких конструктивных и компоновочных решений, которые позволили бы удовлетворять следующим требованиям:
- высокой степени микроминиатюризации аппаратуры в целом;
- широкой унификации элементов конструкции;
- возможности параллельной сборки и регулировки составных частей РЭА;
- обеспечения высокой эксплуатационной надежности аппаратуры многоразового действия за счет быстрой замены вышедших из строя составных частей;
- возможности проведения модернизации отдельных составных частей при сохранении неизменными других.
Основной задачей при этом является реализация схемы изделия в виде набора отдельных конструктивно законченных модулей, узлов или блоков, связанных друг с другом цепями электрической коммутации. Важным этапом при этом является разбиение электрической принципиальной схемы изделия на подсхемы (функциональное разбиение).
При выборе конструкции необходимо иметь в виду тот факт, что в настоящее время при конструировании РЭА наиболее приемлем базовый метод конструирования (модульный принцип, т.е. необходимо разбить изделие на составные части). При разработке радиоэлектронной аппаратуры может использоваться один из четырёх способов конструирования:
Моносхемный способ проектирования. Представляет собой способ, при котором электрическая схема располагается на одной печатной плате. Этот способ конструирования является простейшим и наиболее быстрым. Преимущество моносхемного конструирования -- простота, отсутствие межблочных соединений, что улучшает электрические параметры, повышает надёжность, удешевляет изделие, сокращает количество вспомогательной аппаратуры при изготовлении, а также уменьшает общий вес и габариты. К недостаткам следует отнести трудность обслуживания изделия, так как отказ одного компонента приводит к отказу всей платы, невозможность оперативной замены неисправного компонента, низкую стойкость к механическим воздействиям.
Схемно-узловой способ проектирования. Представляет собой способ, при котором электрическая схема разбивается на несколько частей и выполняется на отдельных платах. А эти части уже выполняют моносхемным способом. Достоинства этого способа заключаются в том, что возможен более лёгкий способ доступа к неисправным деталям устройства, более высокая стойкость к механическим воздействиям, возможность более компактного размещения плат в корпусе. Недостатки метода заключаются в наличии переходных и межблочных соединений.
Каскадно-узловой способ проектирования. Представляет собой способ, при котором электрическая схема разбивается на отдельные каскады, и отдельный каскад выполняется на отдельной плате. Этот способ является более сложным, т.к. необходимо в схеме выделить каждый каскад, разработать для него печатную плату и выбрать оптимальное расположение плат в корпусе.
Функционально-узловой способ проектирования. Способ, при котором электрическая схема разбивается на отдельные блоки, выполняющие определённые функции и каждый блок выполняется на отдельной плате. Этот способ является более сложным, т.к. необходимо в схеме выделить все блоки, выполняющие определённые функции, разработать для них печатные платы и выбрать оптимальное положение печатных плат в корпусе[10].
Таким образом, при выборе того или иного принципа конструирования нужно руководствоваться в первую очередь сложностью схемы и количеством элементов. Так как схема проста, количество элементов в схеме чуть более 100, то при разработке данного изделия следует использовать моносхемный способ и проектировать устройство на одной печатной плате. Плата помещается в корпус из фенопласта.
Одной из важнейших задач, решаемой на этапе предварительной компоновки изделия, является выбор типа внутриблочного электрического монтажа. Его тип определяется используемой элементной базой, рабочим диапазоном частот, условиями эксплуатации и вариантом конструкции модуля. В РЭА используются два способа монтажа:
- объемный (жгуты, провода, кабели);
- плоский (печатный монтаж).
На конструкцию объемного электромонтажа решающее влияние оказывает частотный диапазон работы устройства. В устройствах, работающих на средних и низких частотах (до 1 МГц), монтаж выполняется объемным гибким проводом либо плоским кабелем. Их выбор зависит от силы тока, напряжения, частоты и условий эксплуатации. В блоках, работающих на высоких частотах (от 1 до 300 МГц), ощутимым становится влияние паразитной емкости и индуктивности элементов электромонтажа. При этом отдельные участки электромонтажа становятся источниками или приемниками радиопомех. С целью устранения паразитных связей между узлами применяют электромагнитные экраны, а электромонтаж выполняют экранированным или коаксиальным кабелем.
В блоках СВЧ (свыше 300 МГц) для электрического монтажа используют коаксиальные линии связи или волноводы.
Для реализации внутримодульного электромонтажа применяют печатный монтаж.
В нашем устройстве будут, применятся оба вида монтажей, поскольку некоторые элементы не целесообразно располагать не на самой плате, а просто пометить их в корпус приемника.
Для размещения элементов и разработки токопроводящего рисунка я использовал систему автоматизированного проектирования P-CAD 2001. Размещение элементов в P-CAD 2001 основано на интерактивных методах и может осуществляться вручную и автоматически. Авторазмещение элементов на плате произойдёт, если предварительно был загружен список цепей и скомпонованы элементы. Если в результате автоматического размещения компонентов не устраивает положение отдельных составляющих схемы, то эти компоненты можно перемещать вручную.
Авторазмещение на плате, как я и ожидал, оказалось весьма неэкономичным по занимаемому месту и беспорядочным. Проанализировав взаимное расположение компонентов и связей между ними, я изменил расположение микросхем, так как к ним больше всех подходят проводники, и других элементов, уменьшив тем самым длину соединений, число пересечений связей и откорректировал шаг координатной сетки 2,5 мм. Элементы я расположил в определённой логической последовательности, что позволило увеличить технологичность конструкции приемника.
Электромонтажом называется часть конструкции, предназначенная для обеспечения электрически неразрывных связей, при объединении нескольких элементов нижестоящего конструктивного уровня, в элементы вышестоящего конструктивного уровня. Существует несколько конструктивно-технологических способов электромонтажа: объёмный монтаж и печатный монтаж. Контактирование может быть разъёмным и неразъёмным. В настоящее время применяется несколько способов соединения элементов схемы проводниками: по кратчайшим расстояниям с укладкой проводников в различных плоскостях; проводниками изогнутыми по плоскости и высоте; струнный монтаж; печатный монтаж; посредством жгутов; комбинированный способ
На различных конструктивных уровнях используют различные способы электромонтажа. На нулевом уровне обычно используется плёночная межконтактная коммутация. На первом и втором уровнях печатный монтаж с контактированием пайкой или сваркой. На более высоких уровнях межконтактная коммутация чаще всего выполняется с помощью объёмных проводников, а контактирование пайкой, сваркой, накруткой, разъёмами.
Важнейшим элементом электромонтажа являются соединения, которые должны удовлетворять ряду требований:
- минимальное переходное сопротивление контактной пары;
- достаточная механическая прочность.
Как известно, существуют разъёмные и неразъёмные контактные соединения.
Неразъёмные соединения осуществляют пайкой, сваркой, склеиванием. Преимущества контактирования пайкой:
- возможность использования групповых методов пайки;
- хорошая ремонтопригодность.
Несмотря на ухудшение массогабаритных характеристик по сравнению с печатным монтажом электромонтаж объёмным проводом применяется в случаях, когда:
- необходимо осуществить электромонтаж при макетировании схемы;
- печатный монтаж не обеспечивает нужной длины связи, или вообще неприменим;
- необходимо экранировать электромонтажную часть;
- требуется осуществить монтаж методом накрутки.
При выборе типа проводника учитывают следующие группы факторов:
- схемотехнические -- ток, напряжение, мощность, частотный диапазон сигналов;
- технологические -- удобство зачистки изоляции, прочность изоляции;
- конструктивные -- наличие изоляции, экрана, число жил провода, диаметр токопроводящей жилы, возможность объединения в жгут.
Для создания неразъемных соединений в разрабатываемом приборе используется припой ПОС-61 ГОСТ 21931-76 .
Припои принято делить на две группы: мягкие и твердые. К мягким относятся припои с температурой плавления ниже 300 єС, к твердым - с температурой плавления более 300 єС. Кроме температуры плавления припои различаются механической прочностью. Мягкие припои имеют предел прочности при растяжении 16 - 100 МПа, твердые 100 -500 МПа.
Выбор припоя производят, сообразуясь с родом паяемого металла (или металлов, если они разнородные), требуемой технической прочностью, коррозийной устойчивостью и стоимостью. При пайке токоведущих частей очень важно учитывать величину удельной проводимости припоя.
Наиболее распространенными мягкими припоями являются оловянно-свинцовые, а в качестве твердых, иногда применяют стандартные сплавы меди с фосфором (ГОСТ 4515-48 ). В ряде случаев они заменяют дорогостоящие серебряные припои.
Кроме описанных выше припоев, на которые распространяется действие государственных стандартов, в радиоэлектронике применяют припои, состав и назначение которых определяется требованиями отраслевых стандартов. К ним относятся: большая группа серебряных припоев, золотых, а также медно-никелевых, медно-германиевых припоев.
При пайке, для получения качественного соединения используются флюсы, которые по действию, оказываемому на металл, делят на кислотные (активные), бескислотные, антикоррозийные и активированные.
Для качественного проведения пайки флюс должен отвечать следующим условиям:
§ иметь температуру плавления на 50-100 єС ниже температуры плавления припоя;
§ хорошо растекаться по поверхности основного металла и припоя с образованием сплошной пленки, защищающей их от вредного воздействия окружающей среды;
§ уменьшать поверхностное натяжение расплавленного припоя для обеспечения полного спаивания им основного металла;
§ не изменять своего состава при тех температурах, при которых проходит пайка;
§ легко удаляться с поверхности деталей после пайки;
§ не вызывать коррозии.
Флюсы не удаляют с паяемых поверхностей посторонних веществ (пленки жира, лаковые покрытия и т.д.). Перед пайкой поверхности должны быть очищены, все загрязняющие вещества должны быть удалены химическими или механическими средствами.
Припои, флюсы могут быть веществами твердыми (соли, окиси, кислоты), растворами (солей, кислот) и пастами. По назначению флюсы делятся на две группы:
§ для пайки мягкими припоями;
§ для пайки твердыми припоями.
В данном случае при пайке используется флюс марки ФК (канифоль 100%) и припой ПОС-61, т.к. они наиболее подходят по основным параметрам.
5. Конструкторские расчеты
5.1 Компоновочный расчет печатной платы
Компоновка - это процесс размещения элементов и деталей РЭА на плоскости или в пространстве с определением основных геометрических форм и размеров.
Расчет площади печатной платы проведем в следующей последовательности:
1) Для определения установочной площади элемент заменяют эквивалентной фигурой (прямоугольником), в который может быть вписан данный элемент вместе с устройствами крепления и монтажа (рисунок 2.1).
Рисунок 2.1 - Эквивалентная фигура
Установочная площадь элементов устройства приведена в таблице 2.1.
2) После расчёта установочной площади элементов расчитывается площадь печатной платы по формуле:
Sпп=Sвсп+Kдез?Si*Ni
где Sвсп - площадь вспомогательных участков;
Кдез - коэффициент дезинтеграции;
Si - установочная площадь i-го элемента;
Sпп=Sвсп+Kдез?Si*Ni=400+2*5191,12=10782,24мм2
3) Согласно рассчитанной площади печатной платы выбираем размеры печатной платы 100Ч110 мм.
Таблица 2.1
Наименование элемента |
Имя элемента в библиотеке УГО |
Имя элемента в конструкторской библиотеке |
Имя компонента |
Установочный размер элемента,мм |
Количество элементов |
Суммарный установочный размер элементов,мм2 |
|
ШИ-контроллер TL494 |
TL494 |
TL494 |
TL494 |
19*8.7 |
1 |
165.3 |
|
Компаратор LM311 |
LM311 |
LM311 |
LM311 |
9,5*9,3 |
1 |
88,35 |
|
Триггер 74НС74 |
74НС74 |
74НС74 |
74НС74 |
19*9,3 |
1 |
176,7 |
|
Микросхема HCPL315J |
HCPL315J |
HCPL315J |
HCPL315J |
9,5*8,8 |
1 |
83,6 |
|
Стабилизатор напряжения TL431 |
DA STAB NAPR |
STABILISATOR |
TL431 |
3.8*6.3 |
2 |
47.88 |
|
Стабилизатор напряжения 7812 |
DA STAB NAPR |
7812 |
7812 |
9.9*4.5 |
1 |
42.75 |
|
Стабилизатор напряжения 7805 |
DA STAB NAPR |
7805 |
7805 |
9.9*4.5 |
1 |
42.75 |
|
Резистор RH208-8 0.4Ом +/- 5% |
R |
R5 |
R |
6.4*31.2 |
1 |
199.68 |
|
Резистор SMD 1M Ом +/- 5% |
R |
R(CMD) |
R(SMD) |
2.3*1.5 |
3 |
10,35 |
|
Резистор SMD 27 Ом +/- 5% |
R |
R(CMD) |
R(SMD) |
2.3*1.5 |
2 |
6,9 |
|
Резистор SMD 27 кОм +/- 5% |
R |
R(CMD) |
R(SMD) |
2.3*1.5 |
1 |
3,45 |
|
Резистор SMD 2,7 кОм +/- 5% |
R |
R(CMD) |
R(SMD) |
2.3*1.5 |
2 |
6,9 |
|
Резистор SMD 510кОм +/- 5% |
R |
R(CMD) |
R(SMD) |
2.3*1.5 |
1 |
3,45 |
|
Резистор SMD 3,9кОм +/- 5% |
R |
R(CMD) |
R(SMD) |
2.3*1.5 |
1 |
3,45 |
|
Резистор SMD 510 Ом +/- 5% |
R |
R(CMD) |
R(SMD) |
2.3*1.5 |
1 |
3,45 |
|
Резистор SMD 1,5кОм +/- 5% |
R |
R(CMD) |
R(SMD) |
2.3*1.5 |
1 |
3,45 |
|
Резистор SMD 2 кОм +/- 5% |
R |
R(CMD) |
R(SMD) |
2.3*1.5 |
4 |
13,8 |
|
Резистор SMD 75 Ом +/- 5% |
R |
R(CMD) |
R(SMD) |
2.3*1.5 |
1 |
3,45 |
|
Резистор SMD 6,1кОм +/- 5% |
R |
R(CMD) |
R(SMD) |
2.3*1.5 |
1 |
3,45 |
|
Резистор SMD 680кОм +/- 5% |
R |
R(CMD) |
R(SMD) |
2.3*1.5 |
1 |
3,45 |
|
Резистор SMD 1,3кОм +/- 5% |
R |
R(CMD) |
R(SMD) |
2.3*1.5 |
1 |
3,45 |
|
Резистор SMD 33кОм +/- 5% |
R |
R(CMD) |
R(SMD) |
2.3*1.5 |
1 |
3,45 |
|
Резистор SMD 4,7кОм +/- 5% |
R |
R(CMD) |
R(SMD) |
2.3*1.5 |
1 |
3,45 |
|
Резистор SMD 10кОм +/- 5% |
R |
R(CMD) |
R(SMD) |
2.3*1.5 |
1 |
3,45 |
|
Резистор SMD 3,6кОм +/- 5% |
R |
R(CMD) |
R(SMD) |
2.3*1.5 |
1 |
3,45 |
|
Резистор SMD 680 Ом +/- 5% |
R |
R(CMD) |
R(SMD) |
2.3*1.5 |
1 |
3,45 |
|
Диод MBR20100 |
VD |
MBR20100 |
MBR20100 |
9.9*4.5 |
2 |
89.1 |
|
Диод FR304 |
VD |
FR304 |
FR304 |
5.0*19.3 |
2 |
193 |
|
Диод MOV400V |
VD STAB |
VD STAB |
VD STAB |
3*26.7 |
1 |
80.1 |
|
Диодный мост 2W04M |
VD4 |
DIODNI MOST |
VD MOST |
9*9 |
4 |
324 |
|
Транзистор IRF820 |
VT POL IZ |
7805 |
VT POL IZ |
9.9*4.5 |
2 |
85.5 |
|
Оптрон H11AA1 |
U VD2 U VT |
H11AA1 |
H11AA1 |
8.5*9 |
1 |
76.5 |
|
Оптрон MOC8102 |
U VD U VT |
MOC8102 |
MOC8102 |
8.5*9 |
1 |
76.5 |
|
Терморезистор РТС-Л |
RK |
RK |
RK |
6.0*6.8 |
1 |
40.8 |
|
Предохранитель ABC3 |
FU |
FU |
FU |
8*38 |
1 |
304 |
|
Терморезистор РТС-Л |
RK |
RK |
RK |
6.0*6.8 |
1 |
40.8 |
Предохранитель ABC3 |
FU |
FU |
FU |
8*38 |
1 |
304 |
|
Трансформатор 4-хобмоточный |
Т2 |
Т2 |
Т2 |
1.7*19,2 |
1 |
32,64 |
|
Трансформатор 2-хобмоточный |
T SIM |
T1 |
T SIM |
2.0*11.85 |
1 |
23.7 |
|
Дроссель L1 |
L 2NAM |
L1 |
L1 |
1.7*11.7 |
1 |
19.89 |
|
Дроссель L2 |
L |
L2 |
L |
2*6.4 |
1 |
12.8 |
|
Дроссель L3 |
L |
L2 |
L |
2*7 |
1 |
14 |
|
Конденсатор МП-73 0,1мкФ*600В |
С |
С 0,1*600 |
С 0,1*600 |
23*7 |
3 |
483 |
|
Конденсатор МП-73 2мкФ*200В |
С |
С 2*200 |
С 2*200 |
23*21 |
2 |
966 |
|
Конденсатор К75-25 0,05мкФ*3000В |
С |
К75-25 |
С 0,05*3000 |
1,7*4,2 |
2 |
14,28 |
|
Конденсатор К50-35 150мкФ*200В |
С+ |
С5 |
С+ 150*200 |
16*16 |
2 |
512 |
|
Конденсатор К50-35 750мкФ*35В |
С+ |
С10 |
С+ 750*35 |
12,5*12,5 |
1 |
156,25 |
|
Конденсатор К50-35 220мкФ*35В |
С+ |
С14 |
С+ 220*35 |
10*10 |
4 |
400 |
|
Конденсатор К50-35 47мкФ*10В |
С+ |
С17 |
С+ 10*15 |
5*5 |
1 |
25 |
|
Конденсатор К50-35 10мкФ*15В |
С+ |
С17 |
С+ 10*15 |
5*5 |
1 |
25 |
|
Конденсатор К10-17 0,05мкФ |
С |
К10-17 |
К10-17 |
6,8*4,6 |
1 |
31,28 |
|
Конденсатор К10-17 82 пФ |
С |
К10-17 |
К10-17 |
6,8*4,6 |
1 |
31,28 |
|
Конденсатор К10-17 0,15мкФ |
С |
К10-17 |
К10-17 |
6,8*4,6 |
3 |
93,84 |
|
Конденсатор К10-17 0,1мкФ |
С |
К10-17 |
К10-17 |
6,8*4,6 |
2 |
62,56 |
|
Конденсатор К10-17 0,01мкФ |
С |
К10-17 |
К10-17 |
6,8*4,6 |
2 |
62,56 |
|
Конденсатор К10-17 4700пФ |
С |
К10-17 |
К10-17 |
6,8*4,6 |
1 |
31,28 |
5.2 Расчет размеров элементов печатного монтажа
1) Определяем номинальное значение диаметров монтажных отверстий:
d = dвыв + (0,1…0,4) мм
где dвыв - диаметр выводов, мм.
d1= 0,8 + 0,2 = 1 мм
d2= 1.2 + 0,2 = 1.4 мм
d3 = 1.5 + 0,2 = 1.7 мм
2) Определяем наименьший номинальный диаметр контактной площадки:
D= (d + Дdв.о) + 2b + Дtв.о + 2Дdтр +
где Дdв.о - верхнее предельное отклонение диаметра отверстия - 0,05 мм;
Дtв.о - верхнее предельное отклонение диаметра контактной площадки - 0,15 мм;
Дdтр - значение подтравливания диэлектрика в отверстии равно 0,03 мм для МПП, для ОПП, ДПП и ГПК - нулю;
Td - значение позиционного допуска расположения центра отверстия относительно узла координатной сетки - 0,15 мм;
TD - значение позиционного допуска расположения контактной площадки относительно номинального положения - 0,25 мм;
Дtн.о - нижнее предельное отклонение диаметра контактной площадки - 0,1 мм;
D1 = (1,0+0,05) + 2*0,2 + 0,15 + 2*0,03 + (0,152 + 0,252 + 0,12)1/2 ? 1,96 мм
D2= (1.4+0,05) + 2*0,2 + 0,15 + 2*0,03 + (0,152 + 0,252 + 0,12)1/2 ? 2.33 мм
D3 = (1.7+0,05) + 2*0,2 + 0,15 + 2*0,03 + (0,152 + 0,252 + 0,12)1/2 ? 2.66 мм
3) Определяем наименьшее номинальное расстояние для прокладки n-го количества проводников:
где D1, D2 - диаметры контактных площадок;
n - количество проводников, число;
Т1 - значение допуска печатного проводника;
S - расстояние между печатными проводниками, S, мм
t - ширина печатного проводника, мм.
l1 = (1,96+1,96)/2 + 0,45*1 + 0,45*(1 + 1) + 0,1 = 3,41 мм
l2 = (2.33+2.33)/2 + 0,45*1 + 0,45*(1 + 1) + 0,1 = 3,78 мм
l3 = (2.66+2.66)/2 + 0,45*1 + 0,45*(1 + 1) + 0,1 = 4.11 мм
Т.к. l>2,5, следовательно между контактными площадками, при данном классе точности, не возможно провести проводник.
5.3 Расчет паразитных емкостей и индуктивностей
В радиоэлектронных изделиях печатные проводники, электрически соединяющие элементы схемы, проходят на близком расстоянии друг от друга и имеют относительно малые размеры сечения.
С увеличением быстродействия схем, что особенно актуально для современной РЭА, все большее значение приобретают вопросы высокочастотных связей между элементами. В этом случае становится обязательным определение паразитных емкостей и индуктивностей.
1) Расчет емкости между печатными проводниками:
С = klе
гдеС - емкость, пФ;
k - коэффициент, зависящий от ширины проводников и их взаимного расположения, k = 0,1;
l - длина взаимного перекрытия проводников, см;
е - диэлектрическая проницаемость среды, заполняющей пространство между проводниками, .
ед - диэлектрическая проницаемость изоляционной платы, на которой расположены печатные проводники.
С = 0,1*3,4*2 = 0,68пФ
2) Расчет взаимоиндукции проводников, расположенных параллельно:
где М - взаимоиндукция, нГн;
l - длина проводника, см;
D - расстояние между проводниками, см.
М = 2*3,4*(ln(2*3,4/0,045) - 1) ? 27,32 нГн
5.4 Расчет теплового режима блока
Конструкция корпуса имеет перфорированные отверстия, поэтому тепловой режим будем рассчитывать по методике расчета теплового режима блока в перфорированном корпусе.
Исходными данными для расчета являются:
- суммарная мощность, рассеиваемая в блоке P, Вт; Р=11.25 Вт
- мощность, рассеиваемая теплонагруженным элементом Pэл, Вт; Pэл=5Вт
- размеры корпуса блока L1, L2, L3, м; L1=0,13м; L2=0,11м; L3=0,04м;
- коэффициент заполнения блока, Кз; Кз=0,4;
- площадь поверхности теплонагруженного элемента Sэл,м2;Sэл=0,0126 м2
- давление среды внутри корпуса блока Н1, Па; Н1=0,86*105Па
- давление среды вне корпуса блока Н2, Па; Н2=1*105Па;
- максимальная температура окружающей среды Tс, єС; Tс =35°C;
1) Расчет поверхности корпуса блока по формуле:
где L1 - длина корпуса блока, мм;
L2 - ширина корпуса блока, мм;
L3 - высота корпуса блока, мм.
м2
2) Расчет условной поверхности нагретой зоны по формуле:
где L1 - длина корпуса блока, м2;
L2 - ширина корпуса блока, м2;
L3 - высота корпуса блока, м2;
Кз - коэффициент заполнения блока, число.
м2
3) Расчет условной мощности корпуса блока по формуле:
где P - суммарная мощность, рассеиваемая в блоке, Вт;
Sk - поверхность корпуса блока, м2.
4) Расчет удельной мощности нагретой зоны по формуле:
где P - суммарная мощность, рассеиваемая в блоке, Вт;
S3- условная поверхность нагретой зоны, м2.
5) Расчет коэффициента И1 в зависимости от удельной мощности корпуса блока по формуле:
1=0,1472*qk-0,2962*103*q2k+0,3127*10-6*q3k=22.31
6) Расчет коэффициента И2 в зависимости от удельной мощности нагретой зоны по формуле:
2=0,1390*q3-0,1223*103*q23+0,0698*10-6*q33=33.42
7) Расчет коэффициента КН1 в зависимости от давления среды вне корпуса блока по формуле:
Кн1=0,82+(1/0,925+4,6*10-5*0,86*105)=1,025
8) Расчет коэффициента КН2 в зависимости от давления среды внутри корпуса блока по формуле:
KH2=0,8 + 1/ 1,25 + 3,8 * 105H2;
KH2=0,8 + 1/ 1,25 + 3,8 * 1= 1,98
9) Определяется перегрев корпуса блока:
K= 1 * KH1
K= 22.31* 1,025=22.86°C
10) Определяется перегрев нагретой зоны:
3 = K + (2 - 1) * KH2
3 =22.86+ (33.42- 22.31)* 1,98 =44.86°C
11) Определяется средний перегрев воздуха в блоке:
B= 0,5(K+ 3 )
B= 0,5 *(22.86+ 44.86) = 33.86°C
12) Определяется удельную мощность элемента :
qэл=Рэл/Sэл
qэл=5/0,0126=396.8/Вт
13) Определяется перегрев поверхности злемента:
эл =з (0,75 + 0,25 qэл/qз)
эл =44.86*(0,75+0,25*396.8/310=48°C
14) Определяется перегрев среды, окружающей злемент:
эс =в (0,75 + 0,25 qэл/qз)
эс =33.86*(0,75+0,25*48/310)=36.2°C
15) Определяется температура корпуса блока:
ТК= К + ТС
ТК = 22.86+ 35= 57.86С
16) Определяется температура нагретой зоны:
ТЗ= З+ ТС
ТЗ = 44.86 + 35 = 79.86С
17) Определяется температура поверхности элемента:
Тэл=Qэл+Тс
Тэл =48+35=83°C
18) Определяется средняя температура воздуха в блоке:
ТВ= В+ ТС
ТВ = 33.86+ 35 = 68.86С
19) Определяется температура среды, окружающей элемент
Тэс=Qэс+Тс
Тэс =36.23+35=71.23С
Полученные результаты говорят о том, что тепловой режим обеспечивается.
5.5 Расчет частоты собственных колебаний конструкции
Наиболее распространенными видами механических воздействий являются вибрация и удары. Для того чтобы конструкция была механически прочной, частота собственных колебаний конструкции () должна быть больше, чем частота воздействующих колебаний (), определяемая техническим заданием в зависимости от условий эксплуатации.
Формула для расчета собственной частоты колебаний конструкции имеет следующий вид:
Где ц(л) - функция, зависящая от соотношения сторон и способа закрепления;
л - отношение длины меньшей стороны к большей;
h - толщина основания, м;
a - длина меньшей стороны, м;
Eм - модуль Юнга материала основания, Н/м2;
н - коэффициент Пуассона;
Q - плотность материала основания, кг/м3;
Qn - масса ЭРЭ, кг;
Qэ - масса основания, кг.
Так как в проектируемом устройстве в качестве материала печатной платы используется фольгированный стеклотекстолит, то формулу (1) можно записать в следующем виде:
Где ц(л) - функция, зависящая от соотношения сторон и способа закрепления;
h - толщина основания, м;
a - длина меньшей стороны, м;
Qn - масса ЭРЭ, кг;
Qэ - масса основания, кг.
Гц
341.84 Гц > 50 Гц , f0>fзад,
Так как речь идет о бытовой аппаратуре, то требование механической прочности удовлетворено.
5.6 Расчет эргономических параметров лицевой панели
Эргономика - научная дисциплина, комплексно изучающая человека в конкретных условиях его деятельности, связанной с использованием машин. Человек, машина и среда рассматриваются в эргономике как сложное функциональное целое, в котором ведущая роль принадлежит человеку.
Требования технической эстетики, эргономики и инженерной психологии направлены на то, чтобы конструкция РЭА была эстетичной (красивой) и удобной в использовании, т.е. приспособленной к антропометрическим, физиологическим, психофизическим и психологическим характеристикам пользователя РЭА.
Рассчитаем размеры лицевой панели (ЛП).
Максимальная длина ЛП:
,
где L - расстояние до ЛП (принимаем 0,5м);
- горизонтальный угол периферического зрения (принимаем 90є).
Lmax=1 м
Максимальная высота ЛП:
,
где - вертикальный угол периферического зрения (принимаем 45є).
Hmax=0,41 м
Максимальная площадь ЛП:
Smax=0,41 м2
Площадь оперативного поля зрения:
,
где - угол оперативного (центрального) поля зрения (принимаем 10є).
Sпз=0,087 м2
Минимальная площадь ЛП, удовлетворяющая эргономическим требованиям:
,
где N - количество компонентов, предназначенных для установки на ЛП.
SПП min=0,130м2
Суммарная установочная площадь всех компонентов:
,
где - установочная площадь отдельного компонента ЛП.
SУк=0,188•10-3 м2
Площадь ЛП с учетом суммарной площади компонентов и коэффициента использования (заполнения) ЛП:
,
где - коэффициент использования ЛП (принимаем 0,3).
SППк=0,626•10-3 м2
Выполняется условие при проектировании лицевых панелей РЭС:
SППк=0,626•10-3 м2 и SПП min=0,130м2<<
Выбираем фактическую площадь ЛП, которая должна удовлетворять следующему неравенству:
SПП min=0,130м2 (при SППк=0,626•10-3 м2<SПП min=0,130м2).
В соответствии с неравенством принимаем .
Определяем высоту ЛП:
,
где - стандартная длина ЛП.
Н=0,022 м
Рассчитываем размеры компонентов ЛП.
Размеры компонентов ЛП, высота надписей, символов, знаков на ЛП должны выбираться исходя из требования, что с заданного до ЛП расстояния пользователь должен надежно их распознавать и безошибочно считывать информацию с индикаторов надписей. Таким образом, требуемая высота знака зависит как от расстояния до него, так и от его углового размера и освещенности.
Минимально допустимая высота знака:
,
где L - расстояние до ЛП (принимаем 0,7м);
- допустимый (минимальный) угловой размер знака (принимаем для простых знаков 15є).
НЗНmin=3,08 мм
Минимально допустимая ширина знака:
,
где - формат знака (принимаем 2/3).
ВЗНmin=2,05 мм
Расстояние между знаками по горизонтали принимается равным половине ширины (min1,025 мм), а расстояние между знаками, расположенными по вертикали - половине высоты (min1,54 мм). Минимальное расстояние от краев индикатора (HG1) до ближайшего знака, отображаемого на нем, должно быть равно ширине (min 2,05мм) и высоте (min 3,08мм) знака.
Рассчитываем светотехнические характеристики компонентов ЛП.
В соответствии с требованиями инженерной психологии для обеспечения оптимального восприятия компонента (светодиода АЛ307) на фоне ЛП необходимо обеспечить контрастность в пределах: ,
где К - коэффициент контраста.
В данном случае будет присутствовать прямой контраст, поскольку кнопки темнее фона.
,
где - Коэффициент отражения поверхности;
- Коэффициент отражения фона.
Кпр1=0,88 - черные символы на сером фоне;
Кпр2=0,93 - черные символы на белом фоне;
Кпр1=0,8 - черные символы на красном фоне;
Условие контрастности соблюдается ().
импульсный стабилизированный блок питание
6. Технологический раздел
6.1 Технология изготовления печатной платы
Двусторонняя печатная плата приемника имеет проводящий рисунок на обеих сторонах диэлектрического основания, а необходимые соединения выполняются с помощью металлизированных отверстий. Такие платы позволяют реализовать более сложные схемы, обладают повышенной плотностью монтажа и надежностью соединений, имеют лучший теплоотвод, однако требуют нанесения изоляционного покрытия и сложны в изготовлении.
Для изготовления печатной платы будем использовать комбинированный позитивный метод .
При комбинированном позитивном методе выполняются следующие операции (рисунок 4):
1 - нанесение защитного рисунка; 2 - нанесение лака; 3 - сверление и металлизация отверстий; 4 - нанесение металлического резиста; 5 - травление и оплавление резиста.
Рисунок 4 - Схема процесса изготовления двухсторонней печатной платы комбинированным методом
1) Получение контура заготовки и подготовка ее поверхности;
Для резки материала (стеклотекстолита СФ2-35-1,5) применяют гильотинные ножницы, которые состоят из подвижного и неподвижного ножей, изготовленных из инструментальной стали У8А, прижима разрезаемых материалов и упора, регулирующего ширину заготовок. Геометрические параметры режущей части подвижного ножа: передний угол 0-5є, задний 10-15є, для неподвижного ножа задний и передний углы равны 0є. Параллельные ножи устанавливаются с минимальным зазором 0,02 - 0,03 мм по всей длине (рисунок 5).
Рисунок 5 - Схема резания гильотинными ножницами
Обработка платы по контуру осуществляется фрезерованием на специализированных фрезерных станках. В качестве инструмента используются алмазные дисковые фрезеры или твердосплавные фрезеры диаметром 3-8мм.
2) Нанесение позитивного рисунка схемы;
Нанесение рисунка схемы или защитного рельефа требуемой конфигурации необходимо при осуществлении процессов металлизации и травления. Для нанесения позитивного рисунка схемы будем использовать фотографический метод, который позволяет получать минимальную ширину проводников и расстояния между ними 0,1-0,15 мм с точностью воспроизведения до 0,01 мм. С экономической точки зрения этот способ менее рентабельный, но позволяет получать максимальную разрешающую способность рисунка и соответствует тем требованиям, которыми мы задавались при конструировании печатной платы. Способ основан на использовании светочувствительных композиций, называемых фоторезистами, в нашем случае будем использовать позитивный фоторезист ФП-383 (разрешающая способность 350-400 лин/мм, спектральная чувствительность 480 нм, проявитель - тринатрийфосфат-5%, сниматель фоторезиста - ацетон, срок хранения заготовки - 1 год) [6].
Позитивные фоторезисты передают рисунок фотошаблона без изменений. При световой обработке экспонированные участки разрушаются и вымываются (рисунок 6).
Рисунок 6 - Экспонирование светочувствительного слоя
1 - дифракция; 2 - рассеяние; 3 - отражение; 4 - шаблон; 5 - фоторезист; 6 - подложка.
Для получения рисунка схемы при использовании позитивного фоторезиста экспонирование производят через позитив. Позитивные фоторезисты имеют более высокую разрешающую способность, что объясняется различиями в поглощении излучения фоточувствительным слоем. На разрешающую способность слоя влияют дифракционное огибание света на краю непрозрачного элемента шаблона и отражение света от подложки.
В слое позитивного резиста под влиянием дифракции разрушится и вымоется при проявлении только верхняя область резиста под непрозрачными участками фотошаблона, что мало скажется на защитных свойствах слоя. Свет, отраженный от подложки, может вызвать некоторое разрушение прилегающей к ней области, но проявитель эту область не вымывает, так как под действием адгезионных сил слой опустится вниз, вновь образуя четкий край изображения без ореола.
3) Нанесение защитного слоя лака (нитроклей АК-20, эмаль ХСЭ, ХСЛ и др.) для предохранения от воздействия химически активных растворов при химической металлизации (количество слоев 2-3, нанесение окунанием, поливом или с помощью краскораспылителей, сушка в сушильных печах в течение 20-40 мин при температуре 60-80єС);
4) Сверление отверстий в плате;
Для получения монтажных отверстий в печатной плате применяем сверление. Сверление отверстий обеспечивает необходимое качество операции и ее высокую точность. Для стеклотекстолита вследствие его высокого абразивного воздействия и низкой теплопроводности стойкость сверл из стали Р18 оказывается низкой, поэтому применяют сверла из твердых сплавов ВК6М. Сверло для печатных плат представлено на рисунке 7.
Рисунок 7 - Сверло для печатных плат
В качестве оборудования для сверления отверстий в печатной плате применяется многошпиндельный станок с программным управлением СФ-4 (число шпинделей - 4, поле сверления - 500*300мм, частота вращения шпинделя - 60*об/мин, максимальное число двойных ходов в минуту - 100, точность позиционирования ±0,01мм), имеющий автоматизированный привод по двум координатам.
5) Химическое меднение отверстий слоем толщиной 1-2 мкм со скоростью 20-30 мкм/ч;
Это первый этап металлизации поверхности заготовки.
6) Гальваническое меднение слоем толщиной 25-30 мкм;
Применяется для усиления слоя химической меди, нанесения металлического резиста. Гальваническое меднение проводят сразу после химического.
7) Удаление защитного слоя лака;
8) Нанесение металлического резиста для защиты проводников и отверстий от травления (гальваническое покрытие сплавами Sn-Pb толщиной 20-25мкм);
Осаждение покрытия олово-свинец ведут электрохимическим способом - в борфтористоводородном электролите следующего состава: 13-15 г/л , 8-10 г/л , 250-300г/л , 20-30 г/л , 3-5 комплексных добавок. Аноды изготавливают из сплава, содержащего 61% олова и 39% свинца. Процесс осаждения ведут при температуре (20±5) єС, плотности тока 1-2 А/, скорость осаждения при этом составляет 1 мкм/мин. В качестве оборудования используют автооператорную и управляемую ЭВМ линию АГ-44 или универсальные лабораторные установки типа УПУГ-1, УПУГ-2, имеющие ванны с автоматическими регуляторами температуры и пневматическими механизмами для покачивания штанг.
9) Удаление фоторезиста;
Удаление фоторезиста осуществляется в машинах струйного типа (ГГМЗ.254.001, АРСМЗ.249.000) в хлористом метилене. Это сильный растворитель, поэтому операция снятия фоторезиста должна выполняться быстро (за 20-30 с). В установках предусматривается замкнутый цикл использования растворителей, после орошения плат растворители поступают в дистиллятор, а затем чистые растворители переключаются на повторное использование[6].
10) Травление пробельных мест;
Это процесс избирательного удаления меди с непроводящих (пробельных) участков для формирования проводящего рисунка печатного монтажа. Предпочтительными для печатных плат с металлическими резистами (из сплава олово-свинец) являются медно-аммонийные растворы травления, в состав которых входят , , , и аммиак , рН раствора составляет 9,0-9,5. Травление описывается реакцией: .
Скорость травления возрастает в два раза по сравнению с персульфатными растворами. Недостаток - высокая летучесть аммиака из раствора.
11) Оплавление металлического резиста (необходимо для удаления припоя из отверстий и улучшения паяемости покрытия);
Гальванически нанесенный металлический резист из сплава Sn-Pb имеет пористую структуру, быстро окисляется, теряет способность к пайке. Для устранения этих недостатков производят оплавление резиста либо с помощью ИК-излучения, либо в нагретой житкости (глицерине) или в газе. В результате покрытие приобретает структуру металлургического сплава и хорошую паяемость.
12) Контроль платы, маркировка.
Контроль качества печатной платы производим оптическим методом. Оптический метод контроля прост и нагляден, имеет высокую разрешающую способность. Недостаток его в субъективности и низкой производительности. Используются микроскопы МБС-2, МИИ-4, МРР-2р, а также растровый электронный микроскоп МРЭМИ-2 с увеличением в 200-1000 раз, приборы визуального контроля ПВК-1 с увеличением в 4-50 раз. Для входного и выходного контроля применяют телевизионные установки контроля печатных плат КПП-1 и микрообъектов УКМ-1 с увеличением в 10 и 100 раз и разрешающей способностью 12 и 63 лин/мм соответственно. При этом могут определяться и виды дефектов (короткое замыкание между проводниками и контактными площадками, разрыв проводников, отсутствие контакта между печатными проводниками слоев и металлизированными отверстиями, расслоение, понижение сопротивления изоляции).
6.2 Технология изготовления деталей корпуса
Корпус и детали корпуса изготавливаются из фенопласта (синтетический полимер) с органическим наполнителем из пресс-порошка марки Э1-340-02 на основе фенолформальдегидных смол методом компрессорного прессования.
Суть компрессорного прессования заключается в том, что исходный материал в виде порошка, крошки, таблеток, гранул загружается в пресс-формы и при повышенной температуре подвергаются сдавливанию пуансоном, который одновременно оформляет часть поверхности изделия (рисунок 8). Температура прессования 417…473 К.
Рисунок 8 - Пресс-форма для компрессорного прессования
1- пуансон; 2 - обойма; 3 - деталь; 4 - нагревательный элемент; 5 - изоляция;
6 - матрица; 7 - выталкиватель.
6.3 Технология сборки печатного узла
Структура технологического процесса сборки и монтажа включает следующие операции: входной контроль ЭРЭ и печатных плат, подготовку их к монтажу, установку элементов на плату, нанесение флюса и его сушку, пайку, очистку от остатков флюса, контрольно-регулировочные работы, технологическую тренировку, маркировку, герметизацию и приемно-сдаточные работы. Рассмотрим технологические особенности выполнения основных операций.
Входной контроль - это технологический процесс проверки поступающих на завод-потребитель ЭРЭ, ИМС и печатных плат по параметрам, определяющим их работоспособность и надежность перед включением этих элементов в производство. Необходимость входного контроля вызвана ненадежностью выходного контроля на заводе-изготовителе, а также воздействием различных факторов при транспортировании и хранении, приводящих к ухудшению качественных показателей готовых изделий.
Интегральные микросхемы, ЭРЭ и печатная плата должны пройти подготовку к монтажу. Они поступают на участок сборки уже подготовленными, с удостоверенным уровнем качества. Подготовка ЭРЭ и ИМС включает распаковку элементов, выпрямление, зачистку, формовку, обрезку и лужение выводов, размещение элементов в технологической таре в количестве, достаточном для выполнения производственного задания.
Подобные документы
Конструкция блока питания для системного модуля персонального компьютера. Структурная схема импульсного блока питания. ШИМ регулирование силового каскада импульсного преобразователя. Импульсный усилитель мощности. Устройства для синхронизации импульсов.
дипломная работа [4,8 M], добавлен 19.02.2011Стабилизированный источник питания. Активный фильтр Саллена-Кея. Генераторы сигналов на ОУ, расчет фильтра и генератора прямоугольных сигналов. Моделирование стабилизированного источника питания. Амплитудно-частотная характеристика пассивного фильтра.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 20.08.2012Части стабилизированного источника питания. Синтезирование блока питания с компенсационным стабилизатором напряжения. Максимальный коллекторный ток регулирующего транзистора. Расчет измерительного и усилительного элементов, температурной компенсации.
курсовая работа [317,8 K], добавлен 23.12.2012Импульсный, частотный и фазовый методы измерения дальности. Авиационный комплекс радиолокационного обнаружения на самолете Ан-71. Выбор микроконтроллера, супервизора питания, блока индикации, тактового генератора и источника стабилизированного питания.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 13.02.2012Принцип работы схемы электрической принципиальной регулируемого двухполярного блока питания. Выбор типа и элементов печатной платы и метода ее изготовления. Разработка топологии и компоновки печатного узла. Ориентировочный расчет надежности устройства.
курсовая работа [277,6 K], добавлен 20.12.2012Назначение и условия эксплуатации импульсного блока питания. Разработка конструкции печатной платы и печатного узла. Разработка техпроцесса на сборку монтажа. Выбор и обоснование основных и вспомогательных материалов. Анализ технологичности конструкции.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 03.04.2010Понятие микропроцессорной системы, её назначение, электрическая схема и назначение составляющих устройств. Проведение схемотехнического анализа устройства источника питания системных блоков. Электрические и эксплуатационные параметры блоков питания ЭВМ.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 08.06.2014Электрические и механические системы счета изделий в полиграфии. Датчики устройства счета. Расчеты параметров рабочего узла. Схема линейного усилителя с аналоговым выходом. Источник стабилизированного питания. Расчет элементов фотоголовки и блока питания.
контрольная работа [46,9 K], добавлен 11.03.2015Изучение принципов построения и описание электрической принципиальной схемы импульсных источников питания. Технические характеристики и диагностика неисправностей импульсных блоков питания. Техника безопасности и операции по ремонту источников питания.
курсовая работа [427,5 K], добавлен 09.06.2015Методика проектирования маломощного стабилизированного источника питания, разработка его структурной и принципиальной схем. Расчет и выбор основных элементов принципиальной схемы: трансформатора, выпрямителя, фильтра, стабилизатора и охладителя.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 02.09.2009