Смекни!
smekni.com

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

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: