Конструирование устройства плавного пуска, страница 5

          Для расчета габаритов печатной платы необходимо определить габаритные размеры элементов. Эти параметры приведены в таблице 2.1. Для расчета объемов элементов используем следующую формулу

                                                      (1)

а для расчета площадей

                                                           (2)

Общий объем рассчитывается как

                                                      (3)

а общая площадь

,                                                     (4)

где – количество элементов i-го типа.

       k – коэффициент заполнения для данного типа аппаратуры он равен 0,5. С учётом коэффициента заполнения k_З = 0.5 площадь увеличивается до 1496,725/0,5 = 2993,45мм². Объём, занимаемый печатным узлом: 2993,45·19 = 56875,55

          В результате анализа технического задания и с условием современных требо­ваний на аппаратуру выяснилось, что разрабатываемое устройство должно удовлетворять следующим условиям:

·  устройство монтируется внутрь стены;

·  его корпус должен иметь форму максимально приближенную к окружности, с целью увеличения внутреннего объёма;

·  устройство монтируется в те же отверстия, что врезные розетки и выключа­тели;

          Диаметр корпуса ограничен отверстием в стене. Устройство должно сво­бодно входить в место установки. Исходя из этого, выбираем диаметр корпуса 60 мм. Толщина стенок корпуса равна 2 мм.

          Исходя из этих условий, печатную плату целесообразно выбрать в форме окружности, чтобы увеличить её площадь. Получается, что диаметр печатной платы  58 мм. Так как ПП имеет небольшие габаритные размеры и не испытывает механических воздействий, кроме как при перевозке, то ее толщину можно вы­брать равной 1 мм.

          С учётом установки на ПП клеммных колодок, на плате необходимо сделать выступ под колодки.

          Площадь ПП диаметром 57 мм равна 2550 мм². Т.е. размещение на ней всех ЭРЭ вполне возможно.

          Выключатель, возможно, расположить над радиоэлементами. Это умень­шает площадь печатной платы. Кнопочный выключатель и держатель предохра­нителя монтируются на переднюю панель корпуса. Максимальная высота распо­лагаемых на печатной плате радиоэлементов равна 19 мм. Высота кнопочного вы­ключателя МПК1с-6В равна 50 мм.   С учётом зазора, высота внутри кор­пуса без учёта толщины передней панели должна быть примерно 45 мм.

2.2  Выявление, проработка и обоснование несущей конструкции

        Устройство плавного пуска УПП-105 предназначено для плавного (в тече­ние 2-4 с) включения ламп накаливания мощностью до 300 Вт включительно. Устройство устанавливается внутрь стены вместо выключателей или розеток. Исходя из особенностей установки, компоновка прибора следующая. На передней панели внизу расположен один кнопочный выключатель со световой индикацией включения. Над ним расположен держатель предохранителя. Корпус устройства состоит из передней защитной крышки, передней панели, корпуса и задней крышки. Способ монтажа аналогичен монтажу врезных розеток.

3  Разработка электрического монтажа

3.1  Разработка  объёмного монтажа

        Объёмный монтаж производить согласно электромонтажной схемы УПП КиПР 2.202.000 СБ. УПП-105 содержит 2 провода, идущих от выключателя на плату.

3.2  Разработка печатного монтажа

3.2.1  Выбор степени сложности и группы жёсткости ПП

     Производство прибора мелкосерийное, класс точности 2, т. к. оно соответствует требованию 10-20 элементов и не содержит микросхем.

Для мелкосерийного производства рекомендуется использовать фотоспособ для изготовления проводящего рисунка ПП.

Условия эксплуатации РЭС определяют выбор группы жесткости . Внешние воздействия согласно ТЗ:

Воздействие температуры:

          повышенной                             +55⁰С

          пониженной                             –40⁰С

Воздействие пониженного атмосферного давления     70 кПа (525 мм. рт. ст.)

Воздействие воздушно-пылевого потока                      0,5–1м/с

Воздействие повышенной влажности                            нет

Воздействие соляного тумана                                         нет

Этим условиям соответствует первая группа жёсткости.

3.2.2  Выбор класса точности и шага координатной сетки

          Класс точности как одна из характеристик печатной платы определяет номинальные, максимальные, минимальные и точностные значения элементов печатного рисунку и параметров печатных плат (диаметры отверстий, габаритные размеры и др.).

          Так как на печатной плате расположены только дискретные элементы и плотность монтажа средняя, то выбираем 2-й класс точности. Для этого класса точности используется как гетинакс, так и текстолит. Минимально допустимые геометрические параметры печатных плат:

·  Ширина проводника t, мм                          0,45

·  Расстояние между проводниками S, мм    0,45

·  Ширина гарантийного пояска b, мм          0,2

·  Относительная толщина платы J, мм        0,4

          Координатная сетка вводится для задания координат центров монтажных и переходных отверстий, контактных площадок и других элементов печатного рисунка на поверхности ПП и является самым удобным способом для указанных целей.

          Среди ЭРЭ, располагаемых на ПП имеются несколько, у которых шаг выводов 2,5 мм (КТ315, КД109Б). Поэтому выбираем шаг координатной сетки 2,5 мм.

3.2.3  Выбор материала основания и габаритов ПП