Курсовая работа: Разработка печатного узла шестиуровневого индикатора напряжения аккумулятора

70 оС………………………………………………………………….11

Максимальный постоянный суммарный прямой ток черех оба p-n-перехода, мА, при температуре окружающей среды

50 оС……………………………………………………………….....20

70 оС……………………………………………………………….....11

Максимальное постоянное обратное напряжение, В……………...2

Рабочий интервал температуры окружающей среды, оС……….-60…+70

Транзисторы КТ315В

КТ315В относятся к транзисторам малой мощности высокой частоты. Технические условия – ЖК3.365.200 ТУ.

Предельные значения параметров при ТП=25 ОС:

IKмакс, мА………………………………………100

IKИмакс, мА……………………………………..-----

UKЭмакс {UKЭОмакс}, В…………………………..40

UKБОмакс, В…………………………………….-----

UЭБОмакс, В…………………………………….6

PKмакс {Pмакс}, мВт……………………………150

Значения параметров при ТП=25 ОС:

h21Э {h21}………………………………………20..90

UKБ {UKЭ}, В…………………………………..{10}

IЭ, {IK}, мА……………………………………..{1}

UKЭнас, В…………………………………………0,4

IКБО, {IKЭ}, мкА…………………………………1

FГР, {fO21}, МГц…………………………………250

КШ, дБ…………………………………………...-----

Входные характеристики транзисторов типа КТ315В при различной температуре окружающей среды (в схеме с общим эмиттером):

Диоды КД522Б

Диоды кремниевые эпитаксиально – планарные в пластмассовом корпусе. Маркируются цветными полосами: КД522Б – в три кольца. Масса диода не более 0,2 г.

Электрические параметры:

Постоянное прямое напряжение при Iпр = 1 мА не более

при 25 оC 1,1 В

при -55 оC 1,5 В

Постоянный обратный ток при Uобр = Uобр.макс не более

при 25 оC 5 мкА

при 85 оC 5 мкА

Ёмкость диода не более 4 пФ

Заряд переключения при Iпр = 5 мА, Uобр.имп = 1 В не более 4 пКл

Предельные эксплуатационные данные:

Постоянное обратное напряжение: 5 В

Импульсное обратное напряжение при длительности импульса

1 мкс и скважности не менее 1 6 В

Средний выпрямленный ток1 :

при температуре от -55 до 35 оC 1 мА

при 85 оC 5 мА

Импульсный прямой ток длительностью 1 мкс без превышения

среднего выпрямленного тока:

при температуре от -55 до 35 оC 15 мА

при 85 оC 85 мА

Температура перехода 125 оC

Диапазон рабочей температуры окружающей среды от -55 до +85 оC

1. В диапазоне температур от 35 до 85 оC снижается линейно.

Подстроечные резисторы СП3-4вМ

Резисторы регулировочные однооборотные с круговым перемещением подвижной системы предназначены для работы в электрических цепях постоянного, переменного и импульсного тока.

В зависимости от конструкции и способа монтажа резисторы изготовляют: СП3-4аМ, СП3-4вМ с выключателем, одинарные, для навесного монтажа; СП3-4бМ, СП3-4гМ с выключателем, одинарные, для печатного монтажа; СП3-4дМ - сдвоенные, для навесного монтажа.

Основные параметры СП3-4вМ:

Функциональная характеристика…………………..А; Б, В

Номинальная мощность, Вт…………………………………0,125

Предельное рабочее напряжение, В………………150; 100

Диапазон номинальных сопротивлений…....100Ом-4,7Мом 4,7кОм-1Мом

Габаритные размеры:

Размер от монтажной плоскости до конца вала L, мм…………..12,5/20,5/25

Вид конца вала……………………………………………………...ВС-3

Масса, г, не более…………………………………………………...11/13/13,5

4 Выбор метода пайки элементов

При групповой пайке компонентов на печатной плате должно осуществляться одновременное получение всех паяных соединений, расположенных в одной плоскости.

В технологии поверхностного монтажа для пайки компонентов на печатную плату применяются следующие методы пайки:

-  пайка двойной волной припоя;

-  пайка расплавлением дозированного припоя в парогазовой фазе;

-  инфракрасно-конвекционная пайка;

-  другие методы пайки (лазерная, через нагретое тело).

Рассмотрим применимость этих методов к данному проекту.

Другие методы пайки не рассматриваются в силу их малого распространения на предприятиях.

Пайка двойной волной припоя не подходит в виду того, что на плате присутствует микросхема с малым расстоянием между выводами, т.е. будут образовываться перемычки.

Пайка в парогазовой фазе не подходит по ряду факторов:

1.термоудар компонентов и платы вследствие быстрого нагрева;

2.дороговизна;

3.экологическая опасность метода.

Пайка в инфракрасно-конвекционной печи является оптимальным вариантом для данного печатного узла, так как:

1.  это испытанный способ массового производства;

2.  возможно паять элементы с близко расположенными выводами (в том числе BGA);

3.  самоцентрирование элементов на жидком припое;

4.  отсутствие теплового удара в виду плавности термопрофиля печи.

Пайка в печи, при использовании строго дозированного количества припоя требует принятия особых конструктивных мер при разработке печатной платы. В частности, контактные площадки нельзя совмещать с переходными отверстиями, и более того, переходное отверстие, соединяемое с данной контактной площадкой, должно соединяться тонким печатным проводником длиной не менее 0,5 мм. Если же к контактной площадке должен подходить широкий проводник, то непосредственно перед контактной площадкой он должен быть сужен до размера минимального по ширине проводника. Припойные площадки должны иметь одинаковые размеры с целью достижения симметричных натяжений в процессе пайки. Соседние припойные площадки, подлежащие соединению, не могут соединяться по всей их ширине. Для этой цели должен использоваться узкий печатный проводник.

Необходимо также учесть, что при пайке в печи двусторонней платы элементы какой-либо из её поверхностей подвергаются двукратному нагреву. Разумно размещать на этой поверхности резисторы и конденсаторы, так как:

1.  они выдерживают многократную пайку;

2.  малая масса позволяет им удерживаться на нижней стороне платы только за счет поверхностного натяжения расплавленного припоя (без приклеивания).

5 Расчет конструкции печатной платы

С целью уменьшения размеров печатного узла применим конструкцию двусторонней печатной платы с металлизацией переходных отверстий. Платы с металлизацией переходных отверстий имеют высокую трассировочную способность, обеспечивают высокую плотность монтажа элементов и хорошую механическую прочность их крепления. Они допускают монтаж элементов на поверхность и являются в настоящее время наиболее распространенными в производстве радиоэлектронных устройств.

Расчет контактных площадок

Выбор размеров отверстий связан с толщиной платы. От соотношения диаметра отверстия к толщине платы зависит качество механической сборки, которая определяет надежность ПП. Оптимальное соотношение между диаметром отверстия и толщиной платы: для гетинакса d0.6h, для стеклотекстолита d0.4h

Основные варианты конструкции отверстий ПП показаны на рис. 1.

Рис. 1

Главный параметр отверстия - его диаметр (d), который у не металлизированных отверстий совпадает с диаметром сверления (dc). Для металлизированных отверстий диметр отверстия отличается от диаметра сверления на двойную толщину металлизации, а в случае применения гальванического покрытия еще и на двойную толщину этого покрытия.

Диаметры отверстий печатных плат (гладких и металлизированных) следует выбирать из ряда по ГОСТ 10317-79, который включает диаметры от 0,4 до 3,0 мм через 0,1 мм, кроме диаметров 1,9 и 2,9 мм.

Наименьший номинальный диаметр D контактной площадки рассчитывают по формуле

D=(d+∆dв.о)+2b+∆tв.о+2∆dтр+(Td2+TD2+∆tп.о2)

где: ∆dв.о— верхнее предельное отклонение диаметра отверстия;

∆tв.о — верхнее предельное отклонение диаметра контактной площадки;

∆dтр — значение подтравливания диэлектрика в отверстии равно нулю ( для ОПП, ДПП).

∆tп.о— нижнее предельное отклонение диаметра контактной площадки;

Td — Значение позиционного допуска расположения осей отверстий ;

TD — Значение позиционного допуска расположения центров контактных площадок;

1) Микросхемы К561ЛЕ5 и К561ЛП2.

Данная микросхема имеет выводы шириной 0,5 мм с шагом 2,5 мм.

D=(0,5+0,1)+0,1+0,05+0+(0,01+0,04+0,0025)=0,9 (мм2)

dC=0,6 (мм2)

2) Транзисторы КТ315В.

D=(0,8+0,1)+0,1+0,05+0+(0,01+0,04+0,0025)=1,2 (мм2)

dC=0,9 (мм2)

4) Диоды КД522Б.

D=(0,55+0,1)+0,1+0,05+0+(0,01+0,04+0,0025)=1,0 (мм2)

dC=0,7 (мм2)

8) Конденсаторы К73-11.

D=(0,6+0,1)+0,1+0,05+0+(0,01+0,04+0,0025)=1,0 (мм2)

dC=0,7 (мм2)

9) Резисторы С2-33Н мощностью 0,125 Вт.

D=(0,6+0,1)+0,1+0,05+0+(0,01+0,04+0,0025)=1,0 (мм2)

dC=0,7 (мм2)

10) Светодиод АЛС331А.

D=(0,5+0,1)+0,1+0,05+0+(0,01+0,04+0,0025)=0,9 (мм2)

dC=0,6 (мм2)

Расчет переходных отверстий

Выберем в качестве материала печатной платы фольгированный стеклотекстолит СФ-2-35Г со следующими характеристиками:

-толщина материала 1мм;

-толщина фольги 35мкм.

По ГОСТ 10317-79 минимальный допустимый диаметр переходного отверстия равен 0,4мм. При этом снабдим каждое переходное отверстие контактной площадкой. Рассчитаем диаметр контактной площадки по формуле

Страницы: 1, 2, 3, 4