Разработка печатного узла шестиуровневого индикатора напряжения аккумулятора (стр. 2 из 4)
Предельные эксплуатационные значения параметров:
Максимальный постоянный ток через один p-n-переход (второй обесточен), мА, при температуре окружающей среды
50 оС………………………………………………………………….20
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 d
0.6h, для стеклотекстолита d 0.4hОсновные 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 Dконтактной 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