Конструирование устройства плавного пуска, страница 6

  Материалы печатных плат выбирают по ОСТ 4.010.022-85. Плотность монтажа средняя, поэтому можно взять одностороннюю печатную плату.

          Материал основания ПП выбирается исходя из:

·  электрических характеристик (частотный диапазон, пробивное напряжение и др.);

·  климатических воздействий (температура, влажность);

·  стойкость к механическим воздействиям (прочность, жесткость, ударная вязкость и др.);

·  типа печатной платы (количество слоёв) и способа её изготовления.

          Устройство работает на частоте 50 Гц, рабочее напряжение 20 В, не испытывает сильных механических воздействий, класс точности 2-й — выбираем материал основания ПП стеклотекстолит односторонний с толщиной фольги 35 мкм. На способ изготовления ПП влияет частотный диапазон и рабочее напряжение. При частоте до 6 МГц и U_раб ≤ 50В применяются все способы. Выберем субтрактивный фотохимический.

          Печатная плата имеет диаметр 58 мм с выступом высотой 9 мм и шириной немногим больше ширины клеммной колодки.

3.2.4  Расчёт элементов печатного рисунка

          К параметрам элементов печатной схемы, которые необходимо определить перед трассировкой, относятся:

·  диаметры монтажных и переходных отверстий;

·  форма и размеры контактных площадок;

·  размеры печатных проводников;

·  расстояния между элементами печатного рисунка.

3.2.4.1  Расчёт диаметров отверстий

          Диаметр монтажного отверстия должен быть  больше диаметра вывода на величину, удовлетворяющую условиям пайки и автоматизированной сборки, и может быть рассчитан следующим образом:

,                                                  (5)

где d_выв – диаметр вывода ЭРЭ; r – гарантированный зазор между диаметром монтажного отверстия и выводом ЭРЭ.

          Величину Δd для монтажных отверстий следует выбирать с учетом всех приведённых в таблице 1.13 факторов (диаметра, металлизации и оплавления).

          Δd = 0,1 для отверстий диаметром 0,5; 0,6 и 0,7 мм.

          Δd= 0,15 для отверстий диаметром 0,8 и 1 мм.

          Среди ЭРЭ имеются следующие диаметры выводов: 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1 мм. Рекомендуемое количество типоразмеров отверстий не больше трех.

          При монтаже ЭРЭ на ПП предусмотрена ручная сборка, т. к. некоторые ЭРЭ монтируются по III варианту установки, с целью уменьшения монтажной площади. Значит r возможно выбрать равным 0,2 мм.

          Тогда диаметры отверстий для выводов диаметром 0,5; 0,6 и 0,7 мм равны:

 мм.

          для выводов диаметром 0,8 и 1 мм:

 мм.

По ГОСТ 10317-79  d_монт2 = 1.4 мм.

3.2.4.2  Выбор формы и размеров контактных площадок

          Форму контактных площадок выбираем круглой, т. к. она наиболее распространена и обеспечивает равномерное растекание припоя.

          Рассчитаем минимальный эффективный диаметр контактной площадки для монтажных отверстий.

,                                                (6)

где d_imax – максимальный диаметр монтажного отверстия с учётом допуска; T_dи T_D – позиционные допуски расположения осей отверстий и контактных площадок по ГОСТ 23751-86 (табл. 1.15 и 1.16), соответственно.

          для d_монт1:

 мм,

          для d_монт2:

 мм.

          Рассчитаем минимальный диаметр контактной площадки для субтрактивного метода.

,                                                  (7)

где H_пр – толщина проводящего слоя (фольги).

          для d_монт1:

 мм.

          для d_монт2:

 мм.

3.2.4.3  Расчёт параметров проводников

          Расчет минимальной ширины проводника t_min должен производиться так же, как и для диаметра КП, с учетом подттрава проводящего слоя.

,                                                     (8)

где t_min – минимальная ширина проводника, определяемая классом точности или полученная при проведении энергетических  расчетов.

 мм

Токовая нагрузка для печатного проводника толщиной 35 мкм, шириной 0,5 мм при температуре окружающей среды 40 ºС составляет 1,5 А.

3.2.4.4  Расчёт расстояния между элементами печатного рисунка

          Минимальное расстояние между элементами печатного рисунка S_min определяется исходя из технологических возможностей производства печатных плат, условий сборки ПУ и электрических параметров.

          Расстояние L₀ между серединой проводника и центром контактной площадки определяется по формуле

,                                                  (9)

где T_l – позиционный допуск расположения печатного проводника относительно соседнего элемента проводящего рисунка; D_max– диаметр КП с учетом допуска при изготовлении ; t_max – ширина печатного проводника с учетом допуска при изготовлении: .

                

 мм

          Расстояние L₀ между центрами двух контактных площадок определяется как

 мм                            (10)

          Расстояние между  центрами двух проводников равно

 мм                            (11)

Список литературы

1 Сарафанов А.В., Трегубов С.И. Конструирование РЭС. Техническое задание и его анализ: Учебное пособие. Красноярск: КГТУ, 1999. 80 с.

2 Кофанов Ю.Н., Сарафанов А.В., Трегубов С.И. Автоматизация проектирования РЭС. Топологическое проектирование печатных плат: Учеб. Пособие. 2-е изд., перераб. доп. М.: Радио и связь, 2001. 220 с.

3 Партала О.Н. Радиокомпоненты и материалы: Справочник. – К.: Радиоматор, М.: КУбК-а, 1998. 720 с., ил.

4 Аронов В.Л., Баюков А.В., Зайцев А.А. и др. Полупроводниковые приборы: Транзисторы. Справочник под ред. Н.Н. Горюнова. – М.: Энергоиздат, 1982. 904 с., ил.