Конструирование и технология изготовления звукового сигнализатора отключения сетевого напряжения (стр. 2 из 11)

Кроме того, тенденция развития современного приборостроения в России показывает, что как в новых разработках, так и в серийном производстве все шире используются электронные компоненты (электрорадиоизделия и детали аппаратуры) зарубежных производителей. Объективными причинами такого явления послужили резкое сокращение объемов выпуска отечественных ЭРЭ, практическая остановка большинства их производителей, а также отсутствие в последние годы новых разработок элементной базы. Все это на фоне бурного прогресса мировой электронной индустрии привело к отставанию отечественных ЭРЭ от зарубежных на 10–15 лет как по техническому уровню, так и по технико-экономическим показателям. В результате ряд групп современных электрорадиоизделий отечественной промышленностью практически не выпускаются, а те ЭРЭ, что выпускаются, порой значительно дороже зарубежных аналогов. Так, например, зарубежные конденсаторы с оксидным диэлектриком примерно втрое дешевле отечественных аналогов при выигрыше в массогабаритных параметрах.

Все вышеизложенное, а также фактическое разрешение с ноября 1997 г. импортной комплектации отечественной аппаратуры специального назначения, дали серьезный импульс отечественным предприятиям на использование импортных ЭРЭ.

С учетом всего вышесказанного и руководствуясь схемой электрической принципиальной выберем следующие ЭРЭ:

1. В качестве постоянных резисторов выберем резисторы с корпусом

С1–4 (R2, R3, R4, R5, R6, R7).

Рис. 1. Постоянный резистор С1–4

Таблица 1. Характеристики резистора С1–4

Номинальная мощность, Вт(при )	Диапазон номинальных сопротивлений	Ряд промежуточных значений, допуск	Диаметр,мм	Длина,мм
0,125 (85)	1 Ом…3 МОм	Е24, Е96+1;+2; +5; + 10%	5,5	16

2. Для резистора R1 выберем резисторы с корпусом С2–33Н.

Рис. 2. Постоянный резистор С2–33Н

Таблица 2. Характеристики резистора С2–33Н

Номинальная мощность, Вт(при )	Диапазон номинальных сопротивлений	Ряд промежуточных значений, допуск	Диаметр,мм	Длина,мм
0,5 (70)	10Ом…10МОм	Е24, Е48+2; +5; + 10	2,2	6

3. Полярные конденсаторы К50–12 (С1, С2, С3).

Рис. 3. Полярный конденсатор К50–12

Таблица 3. Характеристики полярного конденсатора К50–12

Номинальное напряжение, В	Диапазон номинальных емкостей, мкФ	Диаметр,мм	Длина,мм	Диаметр вывода,мм
25	2–5000	4,5–32	14–85	0,9

4. Диод КД102Б (VD1).

Рис. 4. Диод КД102Б

Таблица 4. Характеристики диода КД102Б

Uоб/Uимп В/В	Iпр/Iимп А/А	Uпр/Iпр В/А	Cд/Uд пф/В	Io(25) Ioм мкА/мкА	Fmax кГц	P Вт
300/300	0.1/2	1.0/0.05	3/50	4

5. Светодиод L-934SRC-E (HL1).

Рис. 5. Светодиод L-934SRC-E

Таблица 5. Характеристики светодиода L-934SRC-EКД102Б

6. Стабилитрон КС213В(VD2).

Рис. 6. Стабилитрон КС213В

Таблица 6. Характеристики cтабилитрона КС213В

Uст/Iст В/мА	Ic1-Ic2 мА-мА	Rст/Iст Ом/мА	Rст/Iст Ом/мА	Pм мВт	TKU (мВ/C) 1/10000*C	dUст %(В)
13/5	3–10	45/3	25/5	300	-8;+8	(1.0)

7. Транзисторы КТ315Б (VT1, VT3)

Рис. 7. Транзистор КТ315Б

Таблица 7. Характеристики транзистора КТ315Б

Материал	Проводимость	Uкб0 (и) В	Uкэ0 (и) В	Iкмакс (и) мА	Ркмакс мВт	h21э	Iкб0 мкА	frp, МГц
Кремний	n-p-n	20	20	100	0,15	50–350	≤0,5	250

8. Транзистор КТ361Б (VT2)

Рис. 8. Транзистор КТ361Б

Таблица 8. Характеристики транзистора КТ361Б

Материал	Проводимость	Uкб0 (и) В	Uкэ0 (и) В	Iкмакс (и) мА	Ркмакс мВт	h21э	Iкб0 мкА	frp, МГц
Кремний	р-п-р	20	20	100	0,15	50–350	≤1	250

9. Звукоизлучатель HPM14AX

Таблица 9. Характеристики звукоизлучателя HPM14AX

Рис. 9. Звукоизлучатель HPM14AX

2.1.2 Выбор технологии изготовления, сборки и монтажа

Увеличение плотности печатного монтажа, тенденция к автоматизации технологических процессов изготовления печатных плат, необходимость уменьшения трудоемкости и повышения процента выхода годных изделий существенно обострили вопрос технологичности и серийнопригодности печатных плат. При реализации схемотехнических решений минимально необходимые размеры элементов печатного монтажа и их взаимное расположение определяются в результате расчета электрической схемы.

При разработке функционального узла с печатным монтажом должны учитывать следующие требования:

- Максимальные размеры ПП имеют много ограничений. Это и габариты фотошаблонов, и возможности сверлильных станков;

- метод изготовления печатных плат определяет основные конструкционные, технико-экономические и эксплуатационные характеристики функционального узла, а также выбор материала основания и количество металлизированных слоев печатных плат;

- разработка и изготовление печатных плат с высокой плотностью монтажа связана с большими конструктивными и технологическими трудностями.

Габариты печатной платы определяются количеством ЭРЭ, установленных на ней, и их установочными размерами.

При разработке конструкции печатной платы необходимо учитывать следующие требования:

- печатные платы следует выполнять по возможности прямоугольной формы;

- основной шаг координатной сетки 2.5 мм, дополнительные 1.25 и 0.625 мм.

В целях для лучшего теплоотвода применим конструкцию односторонней печатной платы с металлизацией отверстий. В сторону выбора односторонней печатной платы говорит и то, что максимальную площадь занимают переменные резисторы, динамик и выключатель, которые должны выводиться на корпус устройства, т.е. располагаться на одной стороне ПП.Односторонние ПП обеспечивают самую высокую точность выполнения проводящего рисунка и совмещения его с отверстиями и при этом являются наиболее дешевым классом печатных плат.Для повышения прочности крепления элементов выберем одностороннюю ПП с металлизацией отверстий.

Метод изготовления печатной платы выбран на основании ОСТ 4.ГО054.043 и ОСТ 4.ГО054.058. Односторонние печатные платы изготавливаются комбинированным позитивным методом, основанным на применении одностороннего фольгированного диэлектрика. Этот метод сочетает в себе субтрактивный и аддитивный методы, т.е. основан как на операции нанесения проводящего слоя, так и на операции травления излишней металлизации. Металлизацию отверстий проводят электрохимическим методом, а проводящий рисунок схемы получают травлением меди с пробельных мест.

Печатные платы третьего класса – наиболее распространенные, поскольку, с одной стороны, обеспечивают достаточно высокую плотность трассировки и монтажа, а с другой – для их производства достаточно рядового, хотя и специализированного, оборудования.

В качестве вида пайки выберем пайку двойной волной припоя. Данный метод применяется для пайки дип-элементов и чип-корпусов, изготовленных по толстопленочной технологии.

Рис. 10. Схема пайки двойной волной припоя

Первая волна обладает узкой направленностью с высоким зивихрением, высокой скоростью струи и сопла, исключает появление газовых полостей. Вторая волна устраняет перемычки припоя, созданные первичной волной.

2.2 Конструирование печатного узла

При конструктивной компоновке изделия необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

1. Элементы схемы должны располагаться таким образом, чтобы электрические связи между ними были наиболее короткими;

2. Для исключения наводок цепей переменного напряжения на цепи выпрямленного напряжения эти цепи следует прокладывать в отдельных жгутах. Жгуты должны быть разнесены друг от друга. С этой целью трансформатор и дроссель следует располагать так, чтобы оси их катушек были взаимно перпендикулярны. Трансформаторы и дроссели должны быть по возможности удалены от усилительных элементов;

3. Тяжёлые элементы должны быть установлены ближе к точкам крепления шасси;

4. Элементы схемы должны располагаться так, чтобы полупроводниковые приборы, а также конденсаторы не подогревались другими элементами, выделяющими тепло;

5. Все элементы должны быть установлены так, чтобы была обеспечена возможность их замены без демонтажа других деталей.

2.2.1 Расчет конструкции печатной платы

Выберем в качестве материала печатной платы фольгированный стеклотекстолит FR-4 со следующими характеристиками: