Расчет параметров заданной принципиальной схемы. Расчет геометрических параметров платы. Расчет параметров электрических соединений

Страницы работы

Фрагмент текста работы





















Приложение.

Расчетно-графическая работа.

Расчет геометрических параметров платы.

Рассмотрим функциональную компоновку печатной платы.

Найдем коэффициент плотности компоновки КП.К.

Найдем коэффициент плотности топологии КП.Т.

Найдем коэффициент плотности установки КП.У.

Зададимся размером печатной платы:

170 х 200 мм2.

Шаг координатной сетки 2,5 мм.

Коэффициент плотности компоновки КП.К. определяется отношением площади печатной платы к суммарной площади интегральных схем  расположенных на плате с 16 выводами. В нашей задаче нет микросхем с таким количеством выводом, следовательно, расчет этого коэффициента вести не будем.

Коэффициент плотности топологии КП.Т. определяется отношением суммы всех выводов всех элементов расположенных на печатной плате к площади печатной плате.

Таблица № 1.

Площади элементов.

Название элемента.

Обозначение на плате

Площадь элемента, мм2

Резисторы:

R1 – R13

30

Конденсаторы:

С1, С5

100

С2, С3

75

С4

150

Транзисторы:

VT1

25

VT2

25

Индуктивность:

L1

30

Диоды:

B11

30

B12

30

Микросхемы:

BL1

100

DA1

75

DD1

200

Площади элементов округлены для удобства расчетов, незначительное увеличение можно объяснить дополнительным запасом, при установке элементов.

Коэффициент плотности установки КП.У. определяется отношением суммарной площади элементов, расположенных на печатной плате к площади печатной платы.

где F – коэффициент учитывающие способ установки элементов. F = 0,6 … 0,9.

F = 0,6 … 0,8 – для учитывания формы нестандартных интегральных микросхем.

F = 0,7 – для автоматизированной установки элементов.

F = 0.9 – если вручную на плату устанавливается более 50% элементов.

Найдем суммарные установочные площади:

Sмг - площадь малогабаритных элементов (R1 – R13, VT1, VT2, L1, B11, B12).

Sсг - площадь среднегабаритных элементов (C1 – C3, C5, DA1).

Sкг - площадь крупногабаритных элементов (С4, DD1).

Sмг = 530 мм2                 Sсг = 525 мм2                           Sкг = 250 мм2

Площадь монтажной зоны для низкой плотности монтажа  

               Sм.н.= 4 Sмг +3 Sсг +1.5Sк =  2120 + 1575 + 375 = 4070 мм2

Площадь монтажной зоны для высокой плотности монтажа             

               Sм.в.= 2.5 Sмг +1.8 Sсг +1.2 Sк = 1325 + 945 + 300 = 2570 мм2

              

Коэффициент класса точности

I

 - расчетное

1

6,16

63,79

2

5,74

59,42

3

5,33

55,06

4

4,91

50,69

Выбираем 3-ий класс точности.

Плата изготовлена электрохимическим методом при фотохимическом способе получения рисунка.

Платы изготовлена из стеклотекстолита.

Расчет параметров электрических соединений.

1). Исходя из технологических особенностей производства, выберем метод изготовления печатной платы и класс точности.

Печатные платы 1-го и 2-го классов точности наиболее просты в исполнении и изготовление и имеют минимальную стоимость. Печатные платы 3-го и 4-го классов точности, обеспечивают высокую надежность при эксплуатации, но требуют использования высококачественных материалов, инструмента и оборудования, вследствие чего возникаю ограничения на габаритные размеры элементов.

Выбираем класс точности - 2.

Плата должна соответствовать ОСТ 4.010.022 – 85.

2). Определим минимальную ширину, печатного проводника по постоянному току для цепей питания и заземления.

Imax – максимальный постоянный ток, протекающий в проводнике (из анализа схемы).

Imax  = 500 мА.

Jдоп. – допустимая плотность тока, при электрохимическом методе изготовления.

Jдоп. = 25 А/мм2.

t – толщина проводника, при электрохимическом методе изготовления.

t = 50 мкм.

мм.

bmin1 < 0,55; следовательно ширина проводника соответствует нормативному значению.

3). Определяем минимальную ширину проводника, исходя из допустимого падения напряжения на нем.

r – удельное сопротивление, при электрохимическом способе изготовление.

r = 0,05 Ом мм2

l – длина проводника (из анализа схемы).

l =  0,27 м.

Uдоп. – допустимое падение напряжения (из анализа схемы).

Uдоп. = 0,25 В (допустимое падение напряжение на микросхеме 5%).

мм.

bmin2 < 0,55; следовательно ширина проводника соответствует нормативному значению.

4). Определяем номинальное значение диаметров монтажных отверстий d.

Диаметры ножек элементов изменяются в диапазоне от 0,5 до 0,7 мм., следовательно можно выбрать номинальное значение из ряда d = 0,9, выберем с запасом так как отверстия металлизированы.

Расчет номинального значения монтажных отверстий.

dэ = 0,7 мм – максимальный диаметр вывода навесного элемента;

Ddн.о.  – нижнее предельное отклонение от номинального диаметра монтажного отверстия;

Ddн.о. = – 0,15 мм

r = 0,1 … 0,4  мм – разница между максимальным и минимальным диаметром вывода.

r = 0,2 мм.

Рассчитанное значение сведем к предпочтительному ряду 1,1 мм.

Толщина платы должна удовлетворять следующему значению.

 (для плат 2 класса точности)

h = d /0,5= 2,2 мм.

5). Расчет диаметров контактных площадок.

Минимально эффективный диаметр контактной площадки вокруг

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Расчетно-графические работы
Размер файла:
216 Kb
Скачали:
0