Мкс и скважности не менее 1 6 В

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+∆d_в.о)+2b+∆t_в.о+2∆d_тр+(T_d²+T_D²+∆t_п.о²)

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

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

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

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

T_d— Значение позиционного допуска расположения осей отверстий ;

T_D— 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)

d_C=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)

d_C=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)

d_C=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)

d_C=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)

d_C=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)

d_C=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

D = d + ∆d + 2b + 2Tr + ∆sk, где

D - минимальный размер контактной площадки;

d - номинальное значение диаметра металлизированного отверстия;

∆d - верхнее предельное отклонение диаметра отверстия;

b-размер гарантированного пояска вокруг металлизированного отверстия;

Tr - глубина подтравливания диэлектрика;

∆sk - среднеквадратичный допуск на положение оси отверстия, центра контактной площадки и нижнего предельного отклонения диаметра контактной площадки.

Для двусторонней печатной платы класса точности 4, имеющей переходные отверстия диаметром не более 1мм в ГОСТ 23751-86 указаны следующие значения этих величин:

∆d=0;

b=0,1мм;

Tr=0;

∆sk=-0,1

D=0,4 + 0 + 2 ·0,1 - 0,1 = 0,5 (мм)

Сделаем небольшой запас и примем D = 0,6 мм.

Расчет ширины проводников и зазоров

Электрическая цепь имеет входное напряжение батареи 5,2 В. В связи с этим выполним печатные проводники, соответствующие входным цепям , несколько шире, чем остальные. Примем ширину проводников входной цепи равной 1 мм. Остальные печатные проводники и зазоры печатного рисунка платы выберем по минимуму для данного класса точности, то есть 0,25мм.

Расчет площади платы

Рассчитаем площади, занимаемые элементами печатного узла:

S_С2-33Н=6,0*2,2=13,2 (мм²)

S_К73-11=15,0*14,0=210 (мм²)

S_К561ЛЕ5= S_К561ЛП2=19,5*7,5=146 (мм²)

S_АЛС331А=1,1*1,2+π*5,8²=107 (мм²)

S_КТ315В=7,2*3,0=21,6 (мм²)

S_КД522Б=3,8*1,9=7,22 (мм²)

S_СП3-4вМ=20*11,5+2,5*8+9*2,2=448 (мм²)

Суммарная площадь, занимаемая элементами печатного узла:

S_{ЭЛЕМЕНТОВ}=8*13,2+3*210+2*146+107+2*21,6+9*7,22+5*448=105,6+630+292+107+43,2+64,98+2240=3483 (мм²)

Рассчитаем площадь платы, зная коэффициент ее использования:

S_ПП= S_{ЭЛЕМЕНТОВ}/1,5=2325 (мм²)

Согласно действующему ГОСТ 10317-79 при длине стороны печатной платы до 100мм размеры каждой стороны должны быть кратны 2,5мм. В целях наиболее рационального использования площади платы выполним её в виде прямоугольника. Рассчитанное значение площади удовлетворяет требованиям стандарта. Оптимальный размер платы такой площади равен

50 х 46,5 мм².

Однако на печатном узле такого размера невозможно разместить все элементы вместе с переходными отверстиями и печатными проводниками, что наглядно проиллюстрировано на рис. 2.

Рис. 2.

Таким образом, мы вынуждены увеличить размеры печатной платы. При этом коэффициент использования будет меньше требуемого в задании.

Опытным путем (методом подбора) было установлено, что оптимальный размер платы, при котором возможно создать данный печатный узел, равен 50*35 мм². Коэффициент использования при этом равен:

K= S_{ЭЛЕМЕНТОВ}/S_ПП = 3483/5600 =0,62