Розрахунок перетворювача на мікросхемі L6902D

4.2.2.1  Розрахунок перетворювача на мікросхемі L6902D

Розрахуємо загальну потужність втрат P_TOT на мікросхемі L6902 за формулою.

Вихідні умови:

–  вхідна напруга U_IN = 12 В;

–  вихідна напруга U_OUT = 4,2 В;

–  вихідний струм I_OUT = 1 А рівний сумі струмів споживаних елементами схеми (табл. 3.1);

–  опір внутрішнього ключа R_DSON = 0,4 Ом (середнє значення);

–  час перемикання типовий T_SW = 70 нс;

–  струм споживаний самою ІС I_Q = 2,5 мА;

Отже теплові втрати становлять 0,52 Вт, визначимо тепер температуру кристалу мікросхеми.

Вона становитиме:

,

де T_J – температура кристалу мікросхеми, T_А – температура навколишнього середовища та R_{th J-A}тепловий опір кристал-навколишнє середовище рівний 42 ˚C/Вт [32]. При температурі навколишнього середовища 85 ˚C маємо наступну температуру кристалу:

Отже мікросхема перегріватись не буде, оскільки допустима температура кристалу становить 150 ˚C [16].

Розрахуємо номінали резисторів зворотного зв’язку для одержання вихідної напруги 4,2 В.

,

звідси випливає, що при рекомендованому R2 = 3,3 кОм R1 має рівнятись:

Але оскільки такого опору немає ні в ряді стандартних значень Е96, ні навіть в Е192, виберемо з Е48 найближче значення 7,87 кОм та перерахуємо значення для цього опору:

,

що, загалом, цілком влаштовує нас по точності.

4.2.2.2  Розрахунок перетворювача на мікросхемі МАХ1692

Розрахуємо загальну потужність втрат P_TOT на мікросхемі MAX1692.

Вихідні умови:

–  вхідна напруга U_IN = 4,2 В;

–  вихідна напруга U_OUT= 3,15 В;

–  вихідний струм I_OUT = 0,1 А, рівний сумі струмів споживаних елементами схеми, (табл. 3.3);

–  опір внутрішнього ключа R_DSON = 0,6 Ом (середнє значення);

–  час перемикання типовий T_SW = 50 нс;

–  струм споживаний самою ІС I_Q= 85 мкА;

Отже теплові втрати становлять 0,024 Вт, визначимо тепер температуру кристалу мікросхеми.

Вона становитиме:

,

де T_J – температура кристалу мікросхеми, T_А – температура навколишнього середовища та R_{th J-A}тепловий опір кристал-навколишнє середовище рівний 280 ˚C/Вт. При температурі навколишнього середовища 85 ˚C маємо наступну температуру кристалу:

Отже мікросхема перегріватись не буде, оскільки допустима температура кристалу становить 150 ˚C

Розрахуємо номінали резисторів зворотного зв’язку для одержання вихідної напруги 3,15 В.

,

звідси випливає, що при рекомендованому R2 = 301 кОм R1 має дорівнювати:

Але оскільки такого опору немає ні в ряді стандартних значень Е96, ні навіть в Е192, виберемо з Е192 найближче значення 470 кОм та перерахуємо значення для цього опору:

,

що також влаштовує нас по точності [17].

4.3 Проектування друкованого вузла

Визначення площі монтажу малогабаритних деталей

,

де  –сумарна площа, яку займають конденсатори;  - сумарна площа, яку займають діоди;  - сумарна площа, яку займають мікросхеми,  - сумарна площа, яку займають індуктивності;  - сумарна площа, яку займають резистори;  - сумарна площа, яку займають транзистори.

Визначення площі монтажу середньогабаритних деталей

,

де  –сумарна площа, яку займають роз’єми;  - сумарна площа, яку займають діоди;  - сумарна площа, яку займають мікросхеми,  - площа, яку займає кварц;  - сумарна площа, яку займають резистори.

Визначення площі монтажу великогабаритних деталей

,

де  –сумарна площа, яку займають роз’єми;  - сумарна площа, яку займають мікросхеми.

Розрахунок площі монтажної поверхні.

,

де К – коефіцієнт, який вибирається з інтервалу 1,5…3, в залежності від кількості зв’язків.

ДП, що виготовляється розробимо у двосторонньому виконанні. Таким чином забезпечимо оптимальне розташування та режими роботи радіоелектронних компонентів різного цільового призначення. Отже, розділимо у просторі ВЧ модулі, джерела живлення, вузли ядра системи керування терміналом, забезпечивши оптимальні режими роботи з точки зору виділення теплової енергії, взаємного впливу наводок та оптимального трасування з’єднувальних провідників.

Вибір габаритних розмірів друкованої плати для розроблюваного терміналу здійснюємо використовуючи ряд стандартних лінійних розмірів за ГОСТ 10317-79 з урахуванням розрахованої площі монтажної поверхні та оптимального розміщення компонентів згідно їх призначення та вимог до монтажу.

Габаритні розміри ДП повинні відповідати ГОСТ10317-79 і не перевищувати співвідношення 3:1. З конструкторських та естетичних міркувань вибираємо ДП прямокутної форми та, керуючись рядом стандартних лінійних розмірів ДП, вибираємо плату з розмірами Д×Ш, мм. - 124×65.

ДП з габаритними розмірами 128×65 задовольняє вимогам ГОСТ 23752-88, який забороняє застосовувати клас точності вищий, ніж 2-ий для плат більше 170×170. По точності виготовлення для пристрою, що розроблюється, оберемо ДП ІII-го класу точності. Такі плати прості в виконанні, надійні в експлуатації та мають невисоку вартість. Вважається, що ДП третього класу точності має підвищену густину рисунку (роздільна здатність – 3,33 лінії/мм).

4.3.3 Вибір матеріалів

В якості матеріалу ДП використаємо склотекстоліт – шарований пресований матеріал підвищеної теплостійкості, виготовлений зі склотканини просоченої термореактивною смолою, яка має підвищений опір ізоляції. Заготівка має з обох боків шар металізації – мідна електролітична оксидна фольга. Таке виконання ДП забезпечить малу сприйнятливість конструкції до вібраційних навантажень та дозволить запобігти небажаних деформацій плати.

Основні конструктивні параметри матеріалу ДП:

1.  Вид плати: двостороння (ДДП);

2.  Матеріал: СФ1,5-35-30, ДСТ 10316-78;

3.  Товщина фольги: 35 мкм;

4.  Товщина матеріалу з фольгою: 1,5 мм;

5.  Діапазон робочих температур: -60º..+120º С;

6.  Клас точності: 3;

7.  Допуски на ДДП за ГОСТ 23751-86:

7.1.  Номінальне значення ширини провідника: t=0,25 мм;

7.2.  Номінальна відстань між провідниками: S=0,25 мм.

7.3.  Відношення діаметра отвору до товщини плати не менше 0,33

7.4.  Гарантійний поясок:

На зовнішньому шарі: b_з=0,2 мм

На внутрішньому шарі: b_вн=0,1 мм

7.5.  Допуск на отвори без металізації:

При діаметрі d ≤1мм Δd=±0,05мм.

При d >1мм Δd=±0,1мм.

7.6.  Допуск на отвори з металізацією:

При діаметрі d ≤1мм Δdмм.

При d >1мм Δdмм.

7.7.  Допуск на ширину провідника:

без покриття: Δt=±0,05мм.

з покриттям: Δt=±0,1мм.

7.8.  Допуск на розміщення осей отворів:

Т_д= 0,03мм.

7.9.  Допуск на розміщення центрів контактних площадок:

Т_D= 0,15мм.

7.10.  Допуск на розміщення друкованих провідників:

T_l=0,05мм.

7.11.  Допуск на підтравку діелектрика в отворі для ДДП:

=0 мм.

Друкований рисунок плати виготовляється комбінованим негативним ме тодом. Трасування провідного шару друкованого вузла здійснена засобами программного пакета автоматизованого проектування P-CAD [31]. P-CAD — система автоматизованого проектування електроніки (EDA [29]) виробництва компанії Altium. Призначена для проектування багатошарових друкованих плат обчислювальних та радіоелектронних пристроїв. Використання САПР при проектуванні дозволяє збільшити ефективність, зручність та швидкість процесу проектування складних радіоелектронних вузлів у складі пристроїв з великим ступенем інтеграції.

Похожие работы

Розвиток операцій банківської системи на сучасному етапі економічних відносин в Україні (на прикладі АППБ "Аваль")

Скачать

117582

3

0

... вимоги, вимоги-доручення, векселі, чеки, банківські платіжні картки та інші дебетові і кредитові платіжні інструменти, що застосовуються у міжнародній банківській практиці.2. Облік та аудит в банківській системі на сучасному етапі економічних відносин в Україні   2.1 Організація бухгалтерського обліку в комерційних банках України   Бухгалтерський облік в комерційних банках України організує ...

Інформаційне забезпечення АіС

Скачать

37833

0

0

... ів і характеристик доз крові, що знаходяться у депозитарії. Згідно з даними офіційного електронного довідника ООН визначені наступні галузі використання штрихового кодування: митний контроль, пенсійне забезпечення, охорона здоров'я, соціальне страхування, судова практика, працевлаштування, статистика, будівництво, фінанси, промисловість, туризм, торгові угоди, інші області. Системи оперативного ...

Організаційна та правова регламентація діяльності митного органу України (МОУ) на прикладі діяльності Київської обласної митниці

Скачать

242448

6

24

... ів і зборів. Розділ 3. Напрямки підвищення рівня організаційної та правової регламентації діяльності Київської обласної митниці 3.1 Напрями вдосконалення організаційної та правової регламентації діяльності Київської обласної митниці Основні напрями розвитку Державної митної служби України координу-ються «Концепцією створення багатофункціональної комплексної системи "Електронна митниця" в ...

Охорона праці

Скачать

468112

34

0

... ї зони та обмеження доступу до неї людей. На підприємстві згідно з вимогами законодавчих та інших нормативно-правових актів з питань захисту населення і територій від надзвичайних ситуацій та охорони праці повинні бути розроблені і затверджені роботодавцем: - план попередження надзвичайних ситуацій, у якому визначаються можливі аварії та інші надзвичайні ситуації техногенного та природного ...