Для маломощных трансформаторов рекомендуются броневые магнитопроводы, позволяющие изготовить трансформаторы меньших размеров и меньшей стоимости. Для выбранного магнитопровода должно выполняться условие:
(3.17)Отношение y1/y не должно превышать 2..2,5. В противном случае необходимо выбрать пластины большего размера. Для кольцевых магнитопроводов должно выполняться условие:
(3.18)Где D,d,b – размеры магнитопровода. (см. таблицу. 3.7)
Таблица 3.7 - Размеры нормализованных ленточных кольцевых магнитопроводов.
d,мм | D,мм | b,мм | Средняя длина пути магнитной линии, см | d,мм | D,мм | b,мм | Средняя длина пути магнитной линии, см |
10 | 16 | 4; 5; 6,5; 8 | 4 | 32 | 50 | 16; 20; 25; 32 | 12,8 |
12 | 20 | 5; 6,5; 8; 10 | 5 | 40 | 64 | 20; 25; 32; 40 | 16,3 |
16 | 26 | 6,5; 8; 10; 12,5 | 6,5 | 50 | 80 | 25; 32; 40; 50 | 20,4 |
20 | 32 | 8; 10; 12,5; 16 | 8,1 | 64 | 100 | 32; 40; 50; 64 | 25,8 |
25 | 40 | 10; 12,5; 16; 20; 25 | 10,2 | 80 | 128 | 40; 50; 64; 80 | 32,6 |
Выбранные параметры магнитопровода приведены в таблице 3.8
Таблица 3.8 - Выбранные параметры магнитопровода
Ш-образный броневой магнитопровод. Типоразмер: Ш12х10 | |
Параметр | Значение |
H | 42 мм |
h | 30 мм |
L | 48 мм |
b | 12 мм |
y | 12 мм |
y1 | 10 мм |
Определяем количество витков провода для каждой из обмоток:
(3.19)где Ui– напряжение на i-ой обмотке, В; f - частота, Гц; Bm – амплитуда магнитной индукции, Т; Sм-площадь, см2; Число витков вторичных обмоток следует увеличить на 2..5%, чтобы учесть внутреннее падение напряжения. Наибольшее значение относится к трансформаторам с мощностью до 10 В*А, наименьшее – к трансформаторам с номинальной мощностью не менее 200 В*А.
Рассчитаем площадь сечения магнитопровода Ш-образной конструкции:
Расчитываем количество витков каждой обмотки по формуле (3.19)
Определяем диаметры проводов обмоток по формуле:
(3.20)где Ii – ток i-ой обмотки, А; j – плотность тока, А/мм2; Ток в первичной обмотке примерно равен 1,1 Pном/U1
Из (3.19) находим:
Проверка правильности компоновки трансформатора производится путём определения числа витков в слое цилиндрической обмотки:
где h – высота окна, мм; dк – толщина материала каркаса, мм; dиз – диаметр провода, мм, с изоляцией;
Число слоёв обмотки Nсл = w/wсл, где w – число витков обмотки. Толщина обмотки dоб = Nсл *(dиз+dиз), где dиз – толщина изоляции между слоями. Должно выполняться условие:
(3.22)где ådоб – суммарная толщина всех обмоток; dпр – суммарная толщина всех прокладок между обмотками.; b – ширина окна. Если это условие не выполняется следует увеличить размер магнитопровода.
Определим значения резисторов на делителе R1-R2, задающем выходное напряжение на микросхеме DD1. Номиналы резисторов R1, R2 выбираются из выражения:
(3.23)При этом ток делителя должен быть более чем 1,5 мА.
Требуемое выходное напряжение 2.5В, следовательно:
(3.24)причём:
(3.25)откуда:
Зададимся R1=100 Ом, тогда из (3.24, 3.25) найдём R2:
4 РАЗРАБОТКА ТОПОЛОГИИ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ
4.1 Конструкторско-технологический расчёт печатных плат
Конструктивно-технологический расчет печатных плат проводится с учетом производственных погрешностей рисунка проводящих элементов, фотошаблона, базирования, сверления и т.п. За основу принимаем параметры плат третьего класса точности, как наиболее оптимальный вариант по технологичности и простоте изготовления. Платы данного класса точности так же являются наиболее распространенными в области микроэлектроники.
Граничные значения основных параметров печатного монтажа, которые могут быть обеспечены при конструировании и производстве для третьего класса точности приведены в таблице 4.1.
Таблица 4.1 - Номинальные значения размеров основных параметров элементов конструкции печатных плат для узкого места
Наименование элемента | Условное обозначение | Размеры, мм |
Ширина проводника | 0.25 | |
Расстояние между проводниками | 0.25 | |
Гарантированный поясок наружного слоя | 0.1 | |
Гарантированный поясок внутреннего слоя | 0.05 | |
Отношение диаметра отверстия к толщинеПлаты | 0.33 |
Элементы, которые содержит разрабатываемый печатный узел, приведены в таблице 4.2.