1 Разработка схемы электрической структурной 7 2 Разработка схемы электрической принципиальной 9
 Скачать 0.83 Mb.
|
5 Конструкторско-технологический раздел5.1 Выбор и обоснование выбора конструкции устройства с учетом требований технического заданияКорпус является важной составной частью изделия и во многом определяет его эксплуатационные и технико-экономические характеристики. Любой корпус должен удовлетворять следующим требованиям [7]. Корпус должен однозначно определять взаимное расположение всех составных частей изделия. Конструкция корпуса должна обеспечить заданный тепловой режим всех элементов аппаратуры, а также минимальные паразитные связи между отдельными блоками изделия. Уменьшение до допустимого уровня паразитных связей достигается рациональным взаимным расположением блоков, установкой специальных экранов между блоками, а также рациональным выполнением межблочного монтажа. Корпус должен иметь жесткую и прочную конструкцию и обеспечивать защиту всех расположенных в нем элементов от механических повреждений как в процессе эксплуатации, так и в процессе транспортировки изделия. Конструкция корпуса должна обеспечивать минимально возможные массу и габариты аппарата. Для модулей первого уровня лицевая панель выполняет сразу несколько функций. На ней располагают элементы индикации и управления, контрольные гнезда, электрические соединители. Лицевая панель совместно с монтажными панелями модулей высших уровней направляет охлаждающий воздух к теплонагруженным компонентам. Если ТЭЗ отсутствует, то на его место устанавливают заглушку, чтобы не нарушать движение воздуха внутри аппарата. Панель и электрический соединитель крепят к печатной плате винтовыми или заклепочными соединениями. В условиях жестких механических воздействий плату ТЭЗа устанавливают на рамку, что увеличивает жесткость конструкции. Корпус изготовлен из ударопрочного полистирола УПМ-0612Л по ОСТ6-05-40-80 методом литья под давлением. Он состоит из двух частей: основания – дна, выполненного как единое целое с боковыми сторонами, и крышки, которая является лицевой панелью. Толщина стенок основания 1,5 мм, крышки – 2 мм. Их соединение осуществляется с помощью винтов и резьбовых втулок диаметром 5 мм, выполненных за единое целое с основанием. Также имеется перегородка толщиной 1,5 мм, выполненная как единое целое с основанием, которая фиксирует батарею питания и отделяет ее от остальных деталей устройства. Основание и крышка устройства соединяются с помощью винтов М2,5х1,25-6gх20.58.35х01 ГОСТ 17473-80, которые ввинчиваются в резьбовые втулки. На основании корпуса устанавливается печатная плата основного модуля на стойках высотой 5 мм и диаметром 5 мм, являющихся частью корпуса, с резьбовыми отверстиями диаметром 2,5 мм под винты М2,5 х 1,25-6g х 6.58.35х01 ГОСТ 17473-80. Для подключения датчика на боковой стенке корпуса имеется разъем. На лицевой панели имеется индикатор и сенсорные кнопки переключения режимов. Корпус устройства должен быть темного цвета. Окраска производится путем добавления к массе полистирола соответствующего красителя при литье корпуса. Корпус должен удовлетворять комплексу технико-экономических требований, которые предъявляются к любому радиотехническому изделию. Таким образом, корпус имеет жесткую и прочную конструкцию и обеспечивает защиту всех расположенных в нем элементов от механических повреждений в процессе эксплуатации, и в процессе транспортировки изделия. 5.2 Разработка конструкции печатной платыПри конструировании печатных плат необходимо решить задачи: выбора проводниковых и изоляционных материалов, формы и размеров печатных плат, способов установки компонентов; определения ширины, длины и толщины печатных проводников, расстояний между ними, диаметров монтажных и переходных отверстий, размеров контактных площадок; трассировки печатного монтажа; оформления конструкторской документации. По конструкторскому исполнению платы бывают следующих видов [8]: односторонние печатные платы; двусторонние печатные платы; многослойные печатные платы; гибкие печатные платы; проводные печатные платы. Для изготовления двухсторонних печатных плат применяют комбинированные методы, в которых печатные проводники получают путем химического травления фольги, а межслойные электрические соединяются путем металлизации монтажных отверстий. Существуют две разновидности комбинированного метода: – негативный вариант; – позитивный вариант. Рекомендуется разрабатывать ПП прямоугольной формы. Конфигурацию, отличную от прямоугольной, следует применять в технически обоснованных случаях. Стороны прямоугольной печатной платы должны быть параллельны линиям координатной сетки. При определении размеров предпочтение отдают меньшим габаритам, даже если общее количество плат в блоке обычно увеличивается. При производстве плат больших размеров усложняется технологическое оборудование, увеличивается брак, связанный с некоторой нестабильностью качества исходного материала по полю заготовки, уменьшается допустимая плотность проводящего рисунка и непропорционально возрастает трудоемкость изготовления. По точности выполнения печатных элементов конструкции (проводников, контактных площадок) ПП делят на 5 классов (таблица 5.1). Таблица 5.1 – Наименьшие номинальные значения основных размеров элементов печатного монтажа
t – ширина печатного проводника; S – расстояние между печатными проводниками; b – расстояние от края просверленного отверстия до края контактной площадки (гарантийный поясок); d – диаметр отверстия; Н – толщина платы. 1-й и 2-й классы точности применяются в случае малой насыщенности ПП дискретными элементами и микросхемами малой степени интеграции. 3-й используется для микросхем со штырьевыми и планарными выводами при средней и высокой насыщенности поверхности ПП элементов. 4-й – при высокой насыщенности поверхности ПП микросхемами с выводами и без них. 5-й – при очень высокой насыщенности поверхности элементами с выводами и без них. Для данной печатной платы выбираем 3-й класс точности. Ширину печатных проводников рассчитывают и выбирают в зависимости от допустимой токовой нагрузки, свойств токопроводящего материала и температуры, окружающей сред при эксплуатации. Расстояние между печатными проводниками зависит от допустимого рабочего напряжения, свойств диэлектрика, условий эксплуатации. Разработан ряд толщин основания ПП 0,1; 0,2; 0,4 (мм) – гибкие; 0,8; 1,0;1,5; 2,0; 3,0 (мм) – жесткие. Наибольшее распространение получили толщины 1,0 и 1,5 мм., которые позволяют получение металлизированных отверстий с минимальным диаметром 0,32 и 0,48 мм. соответственно. Выбираем позитивный вариант, который имеет преимущества над негативным. При позитивном варианте основные операции проводят до химического травления фольги, что обеспечивает следующие преимущества этого метода: предотвращается срыв печатных проводников и контактных площадок при сверлении монтажных отверстий, т.к. сверление проводится до формирования проводников в фольге заготовки; для гальванической металлизации отверстий не требуется контактного приспособления; во время металлизации отверстия значительно сокращается вредное воздействие сильных химических реагентов на диэлектрик печатных плат. Учитывая двухстороннюю конструкцию печатных плат разрабатываемого устройства, требуемую по ТЗ точность их изготовления, а также преимущества комбинированного позитивного метода разрабатываем технологический процесс изготовления печатной платы позитивным комбинированным методом. В данном дипломном проекте разработана плата терморегулятора теплого пола, размеры которой 130x85x1,5 мм. Число слоев печатной платы – два (ДПП), метод изготовления печатной платы – комбинированный позитивный, материал для изготовления – стеклотекстолит СФ2-35-1,5 ГОСТ 10316-78. Выбираем толщину основания 1,5 мм. Исходным параметром при конструировании ПП является шаг координатной сетки (основной шаг – 2,5 мм, допускается шаг – 1,25 и 0,625 мм). Координатная сетка определяет размещение навесных и печатных элементов на плате, а также требования к техническому оборудованию, оснастке и контрольно-испытательной аппаратуре. Исходя из выше сказанного, я выбираю шаг координатной сетки равный 0,625 мм. Все центры монтажных, переходных и крепежных отверстий следует располагать в узлах координатной сетки. Если в конструкции элемента отсутствуют выводы, расстояние между которыми кратно шагу координатной сетки, то в узле сетки располагают центр одного отверстия, принятого за основное. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||