Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Июня 2013 в 22:11, дипломная работа
Такой аппарат обладает рядом преимуществ по сравнению с моделями традиционных источников питания, поэтому так популярен и распространен. Легкие и компактные они обеспечивают мобильность при проведении работ в труднодоступных местах и на высоте. Сварочные инверторы имеют высокий КПД. Это позволяет аппаратам данного типа быть более экономичным по затратам электроэнергии.
Таблица 3.2. Прочность на отслаивание фольги
Наименование показателя |
Норма, не менее, Н |
1. В исходном состоянии |
4,5 |
2. После воздействия |
3,3 |
3. После воздействия теплового удара [20с (260+5-0)°С кремнийорганич. жидкость] |
4,2 |
Электрические и физико-механические показатели указаны в таблице 3.3.
Таблица 3.3. Электрические и физико-механические показатели
Наименование показателя |
Значение |
1. Водопоглощение, мг, не более, для толщин, мм: | |
От 0,5 до 1,5 |
20 |
2,0 |
21 |
2,5 |
22 |
3,0 |
25 |
2. Поверхностное электрическое сопротивление, Ом, не менее, после кондиционирования в условиях: | |
а) 96 ч/40°С/93% |
5,0∙1010 |
б) 1 ч/125°С/20% |
1,0∙109 |
Продолжение таблицы 3.3
Наименование показателя |
Значение |
3. Удельное объемное | |
а) 96 ч/40°С/93% |
1,0∙1010 |
б) 1 ч/ 125°С/20% |
1,0∙109 |
4. Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 1 МГц после кондиционирования в условиях 96 ч/40°С/93%, не более |
0,035 |
5. Диэлектрическая проницаемость при частоте 1 МГц после кондиционирования в условиях 96 ч/40°С/93%, не более |
5,5 |
6. Время устойчивости к |
30 |
7. Стойкость к кипячению в
воде, ч (только для |
1,5 |
8. Степень штампуемости, не более, для толщины, мм: | |
0,8 |
2,0 |
1,0 |
1,5 |
1,5 |
1,0 |
2,0 |
1,0 |
9. Горючесть (только для стеклотекстолита марки СТНФ) | |
Класс горючести |
V0 |
3.2.3 Металлические и неметаллические неорганические покрытия.
Для улучшения свойств материала деталей (прочности, твердости, износостойкости, коррозионной стойкости и др.) при изготовлении РЭС широко применяют различные покрытия. В данной разработке для стальных деталей корпуса будет использовано цинковое покрытие (Ц6.хр).
Цинковое покрытие является анодным по отношению к черным металлам и защищает сталь от коррозии электрохимически при температурах до 70°С, при более высоких температурах-механически.
Для повышения коррозионной стойкости цинковое покрытие хроматируют и фосфатируют. Хроматирование одновременно улучшает декоративный вид покрытия. Хроматная пленка механически непрочная.
Покрытие обладает прочным сцеплением с основным металлом, низким сопротивлением механическому истиранию и повышенной хрупкостью при температурах выше 250°С и ниже минус 70°С; матовое покрытие выдерживает гибку, развальцовку. Покрытие обладает низкой химической стойкостью к воздействию продуктов, выделяющихся при старении органических материалов.
3.2.4 Лакокрасочные покрытия.
Для данного устройства выбраны следующие защитно-декоративные лакокрасочные покрытия (они наносятся после цинкования).
Эмаль ЭП-572, белая, черная. Она обладает прочностными, защитными, декоративными свойствами и предназначается для нанесения маркировки на серебро, медь, титан, сталь, аллюминий, полистирол, оргстекло, текстолит, гетинакс, керамику. Покрытие расчитано на рабочую температуру от - 60 до 250° С
Эмаль ЭП-140, черная - используется для покрытия передней панели. Она несет функциональные (защитные) и эстетические свойства. Используется для покраски загрунтованных объектов из меди, стали, титановых и алюминиево-магниевых сплавов.
Для лакировки печатных плат, а также в качестве защитного покрытия надписей на панелях устройства используют лак ЭП-730. Этот лак применяется для защиты алюминиевых, стальных и неметаллических поверхностей изделий, работающих в условиях повышенной влажности, температуры, воздействия растворов щелочи, спирто-бензиновой смеси.
Для облегчения условий сборки изделия, а также для нанесения на поверхность печатной платы информации о заводском номере, наименовании изделия и т.д. используются специальные маркировочные композиции. Для маркировки используется стандартная маркировочная краска МКЭ.
3.2.5 Характеристики припоев.
Для установки
Для монтажа элементов, монтируемых в отверстия, будем использовать припой ПОС-61 ГОСТ 21930-76 с применением бескислотного флюса на основе канифоли. Состав и свойства припоя приведены в таблице 3.2.4.
Таблица 3.4.
|
|
Плотность, кг / м3 × 103 |
Предел прочности при |
Температура плавления, °С |
|
Sn-61%, Sb-0,15%, Pb-остальное |
8,2 |
32,0 |
183-190 |
3.3. Расчет конструктивных элементов печатной платы.
При выборе типов ЭРЭ исходят из требований ТЗ и принципов работы схемы, из которых определяющими являются:
· номинальные значения, мощность, рабочее напряжение элементов, приведенных в схеме;
· условия эксплуатации изделия;
· технические требования к конструкции изделия;
На основе данных требований следует придерживаться следующих рекомендаций.
Необходимо применять в первую очередь стандартные и унифицированные элементы, а также другие изделия массового или серийного производства. Стандартные элементы выбираются по данным официальных справочников.
Выбор ЭРЭ производится
путем сопоставления
При предельных температурах не должны происходить необратимые изменения параметров элементов, а также сами материалы ЭРЭ не должны разрушаться.
С учетом вышеизложенного и руководствуясь схемой электрической принципиальной и перечнем элементов схемы электрической принципиальной для платы преобразователя выберем элементы в ДИП исполнении.
В схеме применяются:
1.Конденсаторы.
1.1. CAP SMD-0805-X7R
Основные параметры:
Область рабочих температур: -55~+125 °C ,
Максимальное напряжение: 250 В ,
Диапазон возможных емкостей: 100 пФ — 22 нФ ,
Допустимые отклонения емкостей от номинала: 5*, 10 % ,
Рабочее напряжение: 25 В ,
Номинальная емкость: 1 мкФ ,
Габаритные размеры:
Рис. 3.1 Вид конденсатора CAP SMD-0805-X7R
1.2 ELV-47uF
Основные параметры:
Область рабочих температур: -40~+85 °С ,
Максимальное напряжение: 250 В ,
Диапазон возможных емкостей: 0,1–1000 мкФ ,
Допустимые отклонения емкостей от номинала: ±20% при 20 °С ,
Рабочее напряжение: 10 В ,
Номинальная емкость: 47 мкФ ,
Габаритные размеры:
Рис. 3.2 Вид конденсатора ELV-47uF
2.Микросхемы.
2.1. STLED316SMTR
Основные параметры:
Сфера применения: LED Controller with Keyscan, 6-Digit ,
Интерфейс подключения: Последовательный ,
Напряжение питания: 4.5 V ~ 5.5 V ,
Корпус: 24-SOIC (7.5мм ширина) ,
Область рабочих температур: -40~+85 °С ,
Тип монтажа: Поверхностный .
Рис. 3.3 Вид микросхемы STLED316SMTR
3.Индикаторы.
3.1.Индикатор A-363G
Основные параметры:
Материал: GaP,
Цвет: Зеленый,
Длина волны: 565 нм,
Vf при 20 мА: Тип.: 2.1 В, Макс.: 2.8 В,
Iv при 10 мА: 1600 мкКд.
3.2.Индикатор A-363SR
Основные параметры:
Материал: GaAlAs ,
Цвет: Супер красный,
Длина волны: 660 нм,
Vf при 20 мА: Тип.: 1.8 В, Макс.: 2.4 В,
Iv при 10 мА: 5000 мкКд.
Рис. 3.4 Вид индикаторов A-363.
4.Светодиоды.
4.1.Светодиод L-7104SGC
Основные характеристики:
Цвет: Зеленый,
Длина волны: 568 нм,
Тип объектива: Прозрачный,
Угол обзора: 34º.
4.2.Светодиод L-7104SEC-H
Основные характеристики:
Цвет: Оранжевый,
Длина волны: 625 нм,
Тип объектива: Прозрачный,
Угол обзора: 34º.
4.3.Светодиод L-7104SYC
Основные характеристики:
Цвет: Желтый,
Длина волны: 590 нм,
Тип объектива: Прозрачный,
Угол обзора: 34º.
Рис. 3.5 Вид светодиодов L-7104.
5.Резисторы.
5.1.ЧИП-резистор 0805 360Ом±5%
Основные характеристики:
Номин.сопротивление: 360 Ом,
Точность: 5 %,
Номин.мощность: 0.125 Вт,
Макс.рабочее напряжение: 150 В,
Длина корпуса L: 2 мм,
Ширина (диаметр) корпуса W(D): 1.25 мм,
Диапазон рабочих температур: -55 ...+ 125 °C.
5.2.ЧИП-резистор 0805 10кОм±5%
Основные характеристики:
Номин.сопротивление: 10 кОм,
Точность: 5 %,
Номин.мощность: 0.125 Вт,
Макс.рабочее напряжение: 150 В,
Длина корпуса L: 2 мм,
Ширина (диаметр) корпуса W(D): 1.25 мм,
Диапазон рабочих температур: -55 ...+ 125 °C.
5.3.ЧИП-резистор 0805 2кОм±5%
Основные характеристики:
Номин.сопротивление: 2 кОм,
Точность: 5 %,
Номин.мощность: 0.125 Вт,
Макс.рабочее напряжение: 150 В,
Длина корпуса L: 2 мм,
Ширина (диаметр) корпуса W(D): 1.25 мм,
Диапазон рабочих температур: -55 ...+ 125 °C.
Рис. 3.6 Вид ЧИП-резистор 0805.
3.3.1. Выбор ширины проводников.
Исходя из технологических возможностей производства выберем для производства платы комбинированный позитивный вариант химического способа изготовления. 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.
Из условий имеющегося оборудования примем шаг координатной сетки равным 1,25 мм.
Основные параметры (размеры и допустимые отклонения) проводников и зазоров между элементами проводящего рисунка оговорены в ГОСТ 23751-86 [ ] и непосредственно зависят от принятого класса точности печатной платы. Минимальная ширина проводников и величина зазоров являются определяющими факторами, влияющими на трассировочную способность печатной платы. Однако это относится только к слаботочным цепям. Цепи (проводники), несущие достаточно большие токовые нагрузки, следует конструировать с учетом конкретной токовой нагрузки из условий исключения опасного перегрева этих проводников.
ГОСТ 23751-86 устанавливает допустимую токовую нагрузку на элементы проводящего рисунка, выполненные из медной фольги. Это значение лежит в интервале 100...250 А/мм2. Обычно нижний предел принимается для внутренних проводников многослойных печатных плат, а верхний - для наружных слоев. Считается, что теплообмен проводников на наружных слоях лучше, и они способны пропускать большие токовые нагрузки без опасного перегрева.
В ряде случаев, чтобы оценить нагрузочную способность печатных проводников, рекомендуется пользоваться Руководящим Документом РД50-708-91 [ ], где в пункте 5.2.2 записано, что предельный ток для проводника шириной 1 мм и толщиной 35 мкм при перегреве на 20 град. Цельсия должен быть не более 3 А. С помощью этих данных легко рассчитать приближенную нагрузочную способность проводников любой ширины.