Пример выполнения лабораторно-практической работы

Задача: По заданной электрической схеме определить размеры печатной платы.

В общем виде печатная плата может иметь самые разнообразные формы и размеры, которые определяются объемом пространства, который отводится ей в приборе. Если нет жестких ограничений, предпочтение отдается прямоугольной форме. При определении размеров поверхность платы разделяется на следующие области (рис.1):

Краевые поля X1, X2, Y1, Y2 – необходимые для удобства изготовления и закрепления платы.

Функциональная область XF*YF = SF, где размещаются элементы электрической схемы и соединительные проводники.

Коммутационная область YK*XK – где размещаются разъемы, контактные площадки, гнезда, штыри, обеспечивающие электрическое соединение с внешними цепями.

Рисунок 1.Размеры и размещение областей на печатной плате

Для расчета размеров платы необходимо определить размеры элементов. Размеры элементов определяем из справочников на основе схемы электрической принципиальной и таблицы перечня элементов (см. работу №1).

Все определенные размеры сведем в таблицу 4.

XU, YU, ZU – установочные размеры одного элемента: ширина, длина и высота, определяемые по справочнику.

N – количество элементов;

SE – площадь, занимаемая элементами одного типоразмера.

Суммарная площадь без учета зазоров между элементами равняется сумме всех площадей элементов.

SE = ,

где п – количество элементов

При изготовлении данной платы используется метод навесного монтажа.

Ширину проводника для обеспечения прочности и избежание разрывов примем равной 0,5 мм, тогда толщину фольги платы рассчитываем по формуле:

ХА ≥ TF

где - рабочий ток, протекающий по проводнику, примем ток, протекающий в данном устройстве - допустимая плотность тока.

Ширина проводника ХА много большетолщины медной фольги TF, приближенно ХА= 10* TF. Толщина фольги не может быть меньше 20 мкм, а ширина проводника (и зазор между проводниками) ХА ≥ 10* TF ≈ 0,2 мм.

Таблица 4

Площадь сечения провода, припаянного в зону присоединения S = 0,35 , тогда .

Отсюда диаметр отверстий в зоне присоединения:

здесь N – количество выводов в зоне присоединения, определяем по таблице 3 и по своему варианту схемы электрической принципиальной, a – минимально допустимый зазор между проводниками, примем равным 0,5 мм

Необходимо обеспечить соотношение ХF ≥ .

CZ – коэффициент заполнения, изменяется в пределах 0,3 ≤ CZ ≤ 0,5.

Зная коэффициент заполнения, можно определить функциональную площадь печатной платы:

.

Предпочтительная форма печатной платы - прямоугольная. Она определяется размера­ми, ХР, YP, h и коэффициентом формы CF = XP/YP, ХР > YP в соответствии с обозначе­ниями CF = (1…3).

X 1, X 2, Y 1, Y 2 – краевые поля, необходимые для удобства изготовления и закрепления печатной платы, выбираются кратно шагу координатной сетки..

Х 1 = Х 2 = Y 1 = Y 2 = 2,5 мм

Краевые поля выбираются так, чтобы можно было взять печатную плату руками или с помощью специальных зажимов и поставить на место.

С помощью коэффициента формы можно найти размеры функциональной области:

.

Размеры печатного узла определяются размерными цепочками:

XP и XY округляются по ОСТ 4. 010.020 – 83.

Размеры печатного узла по третьей координате находятся по размерной цепочке:

(h - толщина печатной платы)

В таблице приведены возможные варианты размеров печатных плат при разных коэффициентах формы и заполнения. Размеры печатных плат определяются по ОСТ 4.010.020 – 83.

Таблица

Дата добавления: 2015-07-08