Анализ схемы устройства. Выбор элементной базы. Техника безопасности при монтажных работах. Расчет ударопрочности конструкции, страница 2

D_max = 9,8 мм

S= 274,4 мм²

P = 2 Вт

С = 16,64 руб

λ₀ = 0,5 × 10^-6 1/ч

Предельное рабочее напряжение постоянного и переменного тока: 750В

СП3-19а - 0.5 - 220 кОм ±10% подстроечный однооборотный

Вес: 0,8 гр

L_общ = 24,7 мм

D_max = 6,6 мм

S= 34,212 мм²

С = 5,74 руб

P = 0,5 Вт

λ₀ = 1,8 × 10^-6 1/ч

Предельное рабочее напряжение постоянного и переменного тока: 100В

Стабилитроны

Д814Б

Вес: 1 г.

L_общ = 53 мм

D_max = 7 мм

S= 105 мм²

P=0,34 Вт

С = 0,55 руб

λ₀ = 0,8 × 10^-6 1/ч

Номинальное напряжение стабилизации, Uст. ном.: 9 В

Транзисторы

КТ315Г

Вес: 0,18 г.

L_общ = 11 мм

D_max = 3 мм

S= 21,6 мм²

P=0,15 Вт

С = 0.52 руб

λ₀ = 1 × 10^-6 1/ч

Постоянное напряжение коллектор-эмиттер при RБЭ = 10 кОм, Tк 213...373 К: 35 В

Постоянное напряжение база-эмиттер при Tк 213...373 К:  6 В

КТ361Г

Вес: 0,18 г.

L_общ = 11 мм

D_max = 3 мм

S= 21,6 мм²

P=0,15 Вт

С = 0,6 руб

λ₀ = 1 × 10^-6 1/ч

Постоянное напряжение коллектор-эмиттер при RБЭ = 10 кОм, Tк 213...373 К: 35 В

Постоянное напряжение база-эмиттер при Tк 213...373 К:  4 В

3. Разработка печатной платы

Так как устройство является бытовым и не требует высокой плотности компоновки, выбираем одностроннюю конструкцию печатной платы. Односторонние печатные платы обладают большой надёжностью и низкой ценой.

1) Класс точности выбирается исходя из следующих критериев:

- конструкторская сложность: малая

- элементная база: смешанная

- тип, число и шаг выводов(штыревые, планарные, безвыводные, J-образные, матричные): используются планарные, штыревые

- быстродействие: не требуется высокого быстродействия

- надёжность: не высокая

- массогабаритные характеристики: не высокие

- стоимость: низкая

- условия эксплуатации: бытовые

- максимальный ток и напряжения: U=220 В, I=0,01 А

Исходя из критериев выбираем 1-й класс точности, так как он наиболее надёжен, прост в изготовлении и эксплуатации и имеет наименьшую стоимость.

2) Метод изготовления печатной платы.

Так как печатная плата одностороння, то выбираем метод изготовления химический негативный.

Этапы изготовления:

а) входной контроль диэлектрика

б) раскрой материала

в) получение заготовок и фиксирования базовых отверстий методом штамповки

г) подготовка поверхности механическим способом обработки, обезжириванием

д) получение защитного рельефа

е) сушка (ультрафиолетовая, термическая)

ё) травление меди с пробельных мест

ж) удаление защитного слоя

з) получение монтажных отверстий (штамповкой)

и) нанесение защитной пасты

й) сушка

к) лужение

л) отмывка от флюса

м) маркировка

н) контроль электрических параметров

о) вырубка по контуру

п) получение монтажных отверстий

3)  Материал печатной платы выбираем исходя из частоты устройства и нагревостойкости. Так как устройство является низкочастотным и резистор R4 будет сильно греться, по ГОСТ 10316-70 выбираем материал стеклотекстолит СФ-1 фольгированный медью тощиной 0,35 мм.

4) Ширину проводников найдём из условия плотности тока

J≤30 А/мм².

Из формулы J=I/S выразим S=I/J.

Ток найдем по формуле

I=U/R,

где сопротивление R примем сопротивление резистора R4 - 22кОм, так как сопротивление остальной схемы будет на порядок меньше.

В итоге получаем:

S≥U/(R × J)=220/(22 ×10³ × 30)=0,000333 мм²

Для толщины проводников 0,35 мм ширина должна быть не меньше:

t≥S/0,35=0,00095 мм

Для 1-го класса точности отклонение ширины печатных проводников без покрытия ± 0,15мм.

С учётом класса точности примем ширину проводников t=0,3 мм

Конструкция печатного проводника имеет вид:

 5) Расчёт площади печатной платы

Ориентировачно площадь печатной платы определяется по следующей формуле:

где k –коэффициент запаса (k=1-3) примем 3

n – количество ЭРЭ

Выбираем размеры печатной платы 90х90 мм

6) Диаметр монтажных отверстий расчитывается по формуле: