Разработка электрической схемы и конструкции устройства стерилизации стеклянных банок, основанного на использовании ультрафиолетовых ламп

курсовая работа

4.3 Проектирование печатного модуля

Конструирование печатных плат (ПП) и технология их изготовления настолько связаны друг с другом, что их отдельное рассмотрение на представляется возможным. Размещая компоненты схемы или элементы проводящего рисунка на поверхности основания печатной платы, выбирая конфигурацию и размеры печатных проводников и контактных площадок, конструктор всегда имеет в виду возможности и ограничения того технологического процесса, который будет использован при производстве печатной платы и печатного узла. В зависимости от числа нанесенных проводящих слоев ПП разделяют на одно-, двухсторонние и многослойные [1, 6].

Односторонние печатные платы выполняются на листовом слоистом или рельефном литом основании без металлизации или с металлизацией монтажных отверстий. Общим недостатком плат без металлизации отверстии является частое отслаивание и обрывы проводников в местах закрепления выводов компонентов. Платы на слоистом диэлектрике просты по конструкции и экономичны в изготовлении. Их применяют для монтажа бытовой аппаратуры, блоков питания и устройств техники связи. Низкие затраты, высокую технологичность и нагревостойкость имеют рельефные (трехмерные) литые ПП, на одной стороне которых расположены элементы печатного монтажа, а на другой объемные элементы (корпуса соединителей, периферийная аппаратура для крепления деталей и ЭРЭ, теплоотводы и т.д.). В этих платах за один технологический цикл получается вся конструкция с монтажными отверстиями и специальными углублениями для расположения ЭРЭ, монтируемых на поверхность. В настоящее время технология рельефных ПП интенсивно развивается [6].

Двухсторонние печатные платы (ДПП) имеют проводящий рисунок на обеих сторонах диэлектрического или металлического оснований. Электрическая связь слоев печатного монтажа осуществляется с помощью металлизации отверстий. Двухсторонние печатные платы обладают повышенной плотностью монтажа и надежностью соединений. Они используются в измерительной технике, системах управления и автоматического регулирования. Использование металлических оснований позволяет решить проблему теплоотвода в сильноточной и радиопередающей аппаратуре.

Многослойные печатные платы (МПП) состоят из чередующихся слоев изоляционного материала и проводящего рисунка, соединенных клеевыми прокладками в монолитную листовую структуру путем прессования. Электрическая связь между проводящими слоями выполняется специальными объемными деталями, печатными элементами или химико-гальванической металлизацией. Платы характеризуются высокой плотностью монтажа, надежностью, устойчивостью к климатическим и механическим воздействиям. Однако большая трудоемкость изготовления, высокая точность рисунка и совмещения отдельных слоев, необходимость тщательного контроля на всех операциях, низкая ремонтопригодность, сложность технологического оборудования и высокая стоимость позволяют применять МПП для тщательно отработанных конструкций электронно-вычислительной, авиационной и космической аппаратуры [6].

В изделии применена двусторонняя печатная плата, выполненная комбинированным позитивным методом из стеклотекстолита СФ-2Н-35Г по четвёртому классу точности. Толщина платы 1.5мм; максимальный ток Jmax = 1 A; толщина фольги hф = 0.035 мм; максимальная плотность тока j = 35 А/мм2; напряжение питания 220 В; допустимое падение напряжения UД = 0,45 В; удельное сопротивление меди с = 0,0175 Ом·мм2/м.

Проводники рассчитываются по постоянному току. Ширина проводника цепи питания и заземления определяется следующим выражением:

(7)

где Jmax - максимальный ток; j - максимально допустимая плотность тока.

(8)

Определим минимально допустимую ширину проводников исходя из допустимого падения напряжения:

(9)

где с - удельное сопротивление меди, Jmax - максимальный ток, l - длина самого длинного проводника, hф - толщина фольги.

(10)

Таким образом, при значениях ширины проводников 0,12 мм и 0,86 мм или более плата будет работать стабильно.

Делись добром ;)