Устройства для тестирования аккумуляторов
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
тройства для тестирования аккумуляторов, которая представлена в приложении В, ДП. 2201. (230101). 021 08-01.
Печатная плата предназначена для электрического соединения элементов схемы. Она выполнена на основании схемы электрической принципиальной, ДП. 2201. (230101). 021 08 Э3 и характеристики элементной базы.
Печатная плата представляет собой изоляционное покрытие, на котором имеется совокупность печатных проводников, контактных площадок, монтажных отверстий.
При проектировании и разработке данного устройства используется специальная система проектирования радиоэлектронной аппаратуры P-CAD. На сегодняшний день эта программа является одной из самых мощных, полных и последних систем автоматизированного проектирования для персонального компьютера.
Разрабатываемая в дипломном проекте плата является односторонней и выполнена из стеклотекстолита фольгированного СФ2-35-1,5 ГОСТ 10316-92. Размеры платы - 116661,5 мммммм,
Количество сторон с печатными проводниками определяется сложностью элементной базы, т.к. используются большие интегральные схемы (БИС) - микроконтроллер, средние интегральные схемы - операционный усилитель, стабилизатор напряжения, следовательно, класс точности данных плат 3.
Толщина платы выбирается из массы самого тяжелого элемента, который будет установлен на плату, и составляет 1,5мм.
Шаг координатной сетки определяется типом корпуса интегральных микросхем и составляет 1,25 мм. В зависимости от диаметров отверстий под ножки элементов выбираются диаметры монтажных отверстий, которые условно представлены на чертеже платы и в таблице 4.1 [12, с. 112]. Контактные площадки, их размеры и расстояние между ними зависят от класса точности платы, т.к. плата третьего класса точности, то диаметр контактных площадок равен 1,6 мм для отверстия 0,8 мм. Исходя из класса точности, ширина проводников определяется плотностью тока проходящей по проводнику в 1 см2, максимально допустимое значение плотности тока для меди, при превышении которого происходит перегрев и термическое разрушение проводников Imax=1,110-7А/см2. Для этого делается раiет тока, потребляемого нагрузкой, результаты которого представлены в таблице 4.1.
Таблица 4.1 - Потребляемые токи интегральных микросхем
Позиционное обозначениеТип ИМСКоличество элементовПотребляемый ток, мАDD1PIC16F870125DD2КР531КП11199DА1-DА3КР142ЕН5А30,1DА4КР142ЕН1510,5DА5- DА6КР142ЕН1930,005DA7К561ЛА710,005HG1BA56-12GWA120Всего144,61
Расiитывается площадь поперечного сечения печатных проводников по формуле 4.1:
= h тАв L, мм (4.1)
где h - минимальная ширина печатных проводников;
L - толщина печатных проводников.
Так как класс точности платы - 3, то в узких местах ширина проводников не менее 0,25, а толщина медного покрытия печатных проводников L = 0,035 мм.
Следовательно:= 0,25мм тАв 0,035мм = 0,00875 мм2.
Определяется плотность тока в печатных проводниках по формуле 4.2:
I = Iобщ /S, А/мм (4.2)
где Iобщ - общий ток, потребляемый микросхемами;
S - площадь поперечного сечения печатных проводников.= 0,14461/0,00875 ? 16,527 А/мм2
Полученные данные оказываются меньше допустимого максимального значения плотности тока для медных проводников, следовательно, размеры печатных проводников выбраны правильно, а именно в узких местах - ширина проводников 0,25 мм, а в широких местах 1 - 1,5 мм. Ширина печатных проводников по питанию составляет 2 - 3 мм. Поэтому невозможен выход из строя печатных проводников из-за перегрева.
Печатная плата Устройства для тестирования аккумуляторов изготавливается позитивным комбинированным способом, согласно ОСТ 5.9707-91. Алгоритм изготовления платы представлен на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1 - Алгоритм изготовления печатной платы
Расiитывается вес печатной платы без элементов по формуле 4.3:
Рпп = p тАв Vкг,(4.3)
где, р - удельная плотность фольгированного стеклотекстолита,
p = 2,471 тАв 10-3 кг/см3;
V - объём платы, см3 = S тАв h = 10,6 см тАв 6,6 см тАв 0,15см = 10,494 см3
Рпп = 2,471 тАв 10-3 кг/см3 тАв 10,494 см3 = 0,026 кг
Так как печатные проводники и контактные площадки покрываются припоем ПОС-61 ГОСТтАж, то вес увеличивается на 15%, поэтому общий вес печатной платы:
Рпп = 0,026 кг тАв 0,15 + 0,026 кг = 0,03 кг
Печатная плата после разработки маркируется белой краской со стороны установки элементов, покрывается защитным лаком. Указываются позиции элементов, ключи и необходимые выводы согласно схеме электрической принципиальной. Разработанная печатная плата Устройства для тестирования аккумуляторов готова для выполнения сборки.
4.2 Разработка и изготовление платы в сборе
Согласно заданию дипломного проекта на основании разработанной печатной платы, ДП. 2201. (230101). 021 08-01 и характеристики элементной базы, разработан сборочный чертеж печатной платы Устройства для тестирования аккумуляторов, ДП. 2201. (230101). 021 08. СБ.
Толщина, площадь и вес печатной платы определяются из веса отдельных компонентов, представленных в таблице 4.2.
Таблица 4.2 - Вес элементов
Позиционное обозначениеВес одного элемента, *10-3, кгКоличество элементов, штОбщий вес, *10-3, кгC1-C101,51015C11, C12122DD1414DD2313DA1-DA32,539Позиционное обозначениеВес одного элемента, *10-3, кгКоличество элементов, штОбщий вес, *10-3, кгDA42,512DA5-DA60,320,6DA7212HA1717HG125125L16212K1-K28216R1-R3, R5-R6, R21166R4, R15, R23133R19-R22, R24133R16111R20111R17111R18111R2111R7-R14188SA1717SB1, SB2, SB38324TV145145VD1313VD2-VD40,1530,45VT7313VT4-VT6, VT83412VT1-VT3339ZQ1515Всего231,05
Сборочный чертеж состоит из спецификации и чертежа. На печатную плату устройства в монтажные отверстия устанавливаютс?/p>