Смекни!
smekni.com

Учебно-методическое пособие для курсового проектирования по дисциплине «Конструирование радиоэлектронных средств» для студентов специальности (стр. 9 из 11)

5. Ширина основания радиатора:

м2

Пример 2

Расчет пластинчатого радиатора. Исходные данные:

- мощность, рассеиваемая транзистором в рабочем режиме Р=1,42 Вт;

- температура окружающей среды Тос=+35 °С;

- максимальная температура перехода ТП=+125°С;

- тепловое сопротивление переход-корпус Rn=3,3 °С /Вт;

- контактное сопротивление корпус-теплопровод Rk-t =0,5 °C /Вт;

- толщина пластины,5×10-3 м;

-высота пластины 25×10-3 м.

Решение:

1. Рассчитаем среднюю поверхностную температуру теплоотвода:

°C

2. Определим перепад температур между средней поверхностной температурой теплоотвода и окружающей средой:

°C

Рассчитываем вспомогательные коэффициенты:

°C

3. Определим коэффициент теплоотдачи конвекции для вертикально ориентированной пластины:

4. Рассчитаем коэффициент теплоотдачи излучением:

где ε = 0,05 ‑ степень черноты для алюминиевой пластины;

φ ‑ значение коэффициента облученности для гладкой пластины (φ=1)

f(TСР,TОС)- численное значение функции, зависящей от среднеповерхностной температуры теплоотвода и температуры окружающей среды, определяемое по формуле:


Приложение Г

Расчет параметров печатных плат

Расчет печатного монтажа состоит из трех этапов: расчет по постоянному и переменному току и конструктивно-технологический. Ниже приводится рекомендуемый порядок расчета.

1. Исходя из технологических возможностей производства выбирается метод изготовления и класс точности ПП (ОСТ 4.010.022 - 85).

2. Определяем минимальную ширину, мм, печатного проводника по постоянному току для цепей питания и заземления:

где Imax - максимальный постоянный ток, протекающий в проводниках (определяется из анализа электрической схемы); jдоп — до­пустимая плотность тока, выбирается в зависимости от метода из­готовления из табл. 4.5; t — толщина проводника, мм.

3. Определяем минимальную ширину проводника, мм, исходя из допустимого падения напряжения на нем:

где ρ — удельное объемное сопротивление (табл. 4.5); l — длина проводника, м; Uдоп— допустимое падение напряжения, определя­ется из анализа электрической схемы. Допустимое падение напря­жения на проводниках не должно превышать 5% от питающего напряжения для микросхем и не более запаса помехоустойчивости микросхем.

Таблица Г.1 - Допустимая плотность тока в зависимости от метода изготовления

Метод изготовления Толщина фольги, t, мм Допустимая плотность тока, jдоп, А/мм2

Удельное сопротивление, ρ, Ом·мм2

Химический: внутренние слои МПП наружные слои ОПП, ДПП 20, 35, 50 20, 35, 50 15 20

0,050

Комбинированный позитивный 20 35 50 75 48 38

0,0175

Электрохимический - 25

0,050

4. Определяем номинальное значение диаметров монтажных отверстий d:

где dэ — максимальный диаметр вывода устанавливаемого ЭРЭ; Δdн.о — нижнее предельное отклонение от номинального диаметра монтажного отверстия (табл. 4.6); r — разница между минималь­ным диаметром отверстия и максимальным диаметром вывода ЭРЭ, ее выбирают в пределах 0,1 ...0,4 мм. Рассчитанные значе­ния d сводят к предпочтительному ряду отверстий: 0,7; 0,9; 1,1; 1,3; 1,5 мм. При этом следует учитывать, что минимальный диаметр ме­таллизированного отверстия dmin>Hpaсчγ, где Hрасч — расчетная толщины платы; γ — отношение диаметра металлизированного от­верстия к толщине платы (см. табл. 4.6). Расчетная толщина МПП

Таблица Г.2 - Допуски на расположение отверстий и контактных площадок

Параметры

Класс точности ПП

1

2

3

4

Минимальное значение* номинальной ширины проводника b,мм

0,60

0,45 0,25 0,15
Номинальное расстояние между проводниками 5, мм

0,60

0,45 0,25 0,15
Отношение диаметра отверстия к толщине платы γ

>0,50

>0,50

>0,33

>0,33

Допуск на отверстие Δd, мм, металлизации, 0<1 мм

±0,10

±0,10

±0,05

±0,05

То же, 0>1 мм.

±0,15

+0,15

+ 0,10

+0,10

Допуск на отверстие Δd, мм, с металли­зацией, 0<1 мм То же, 0>1 мм

±0,10

-0,15

+0,15

+0,10

-0,15

+0,15

+0,05

-0,10

+0,10

+0,05

-0.10

+0,l0

Допуск на ширину проводника Δb,мм,

-0,20

+0,15

—0,20

±0,10

-0,15

+0,03

—0,15

±0,03

без покрытия

—0,05

То же, с покрытием

+0,25

+0,15

+0,10

±0,05

—0,20

—0,10

—0,08

Допуск на расположение отверстий δd, мм, при размере платы менее 180 мм

0,20

0,15

0,08

0,05

То же, при размере платы от 180 до 360 мм

0,25

0,20

0,10

0,68

То же, при размере платы более 360 мм

0,30

0,25

0,15

0,10

Допуск на расположение контактных площадок δp, мм, на ОПП и ДПП при размере платы менее 180 мм

0,35

0,25

0,20

0,15

То же, при размере платы от 180 до 360 мм

0,40

0,30

0,25

0,20

То же, при размере платы более 360 мм

0,45

0,35

0,30

0,25

Допуск на подтравливание диэлектрика МПП Δdтp, мм

0,03

0,03

0,03

0,03

Допуск на расположение контактных площадок δр, мм, на МПП при размереплаты менее 180 мм

0,40

0,35

0,30

0,25

То же, при размере платы от 180 до 360 мм

0,50

0,45

0,40

0,35

То же, при размере платы более 360 мм

0,55

0,50

0,45

0,40

Допуск на расположение проводников на ОПП и ДПП δl, мм

0,15

0,10

0,05

0,03

То же, на МПП

0,20

0,12

0,07

0,05

Расстояние от края просверленного отверстия до края контактной площадки, bм

0,06

0,045

0,035

0,025

где Hci— номинальная толщина i-ro слоя; Hпрi — номинальная толщина материала i-й прокладки из стеклоткани; n — число сло­ев; hn —толщина гальванически осажденных металлов.

5. Рассчитываем диаметр контактных площадок. Минимальный диаметр контактных площадок для ОПП и внутренних слоев МПП, изготовленных химическим методом:

где hф — толщина фольги; D1min— минимальный эффективный ди­аметр площадки:

где bм — расстояние от края просверленного отверстия до края контактной площадки; δd и δр — допуски на расположение отвер­стий и контактных площадок (см. табл. 4.6); dmax — максималь­ный диаметр просверленного отверстия, мм: