Контроллер CTR-chp7

3 КОНСТРУКТОРСКАЯ  ЧАСТЬ

 

3.1 Анализ технических требований (эксплуатационных и конструкторско-технологических), которые должны быть реализованы в проектируемом изделии.

 

Технические требования делятся на эксплуатационные и конструкторско-технологические.

Эксплуатационные  в общем случае содержат следующие  требования:

• антропометрические
• физиологические
• психологические
• гигиенические
• экономические

 

Конструкторско-технологические  требования в общем случае подразумевают:

• максимальное использование стандартизированных

    и нормализованных деталей;

• максимальное сокращение номенклатуры деталей в каждом изделии;
• обязательный анализ схем, конструкций и характеристик;
• простоту изделия:
• минимальное количество рабочей силы низкой квалификации;
• минимальное количество материалов;
• минимальное количество рабочих площадей;
• технологичность.

 

Исходя из выше перечисленного, делаем вывод: на дипломный  проект, что в контроллере CTR-chp7 должны обеспечиваться следующие конструктивно-технологические требования:

1)Контроллер должен  выдерживать механические ВВФ  согласно группе С2 ГОСТ 16019-01, то есть конструкция должна  быть достаточно вибро- и ударо прочной.

2)Контроллер должен  выдерживать климатические ВВФ  согласно группе У1 по ГОСТ 15150-69.

3)Монтаж ЭРЭ  на печатных платах должен  осуществляться путём установки  ЭРЭ на контактные площадки  и в монтажные отверстия.

4)Остальные конструктивные  требования в соответствии с  требованиями ГОСТ ЕСКД.

 

 

3.2 Обоснование конструкции сборочных единиц, входящих в контроллер CTR-chp7.

 

3.2.1 Выбор способов установки всех элементов.

 

Для обеспечения  технологичности конструкции узла элементы необходимо устанавливать  по ОСТ45.010.030-92. Благодаря такой установке  появляется возможность применения технологичного оборудования, например пайка «волной».

 

Существует ряд  критериев, которые необходимо учитывать  при выборе вариантов установки:

1. ЭРЭ со штыревыми выводами нужно устанавливать на плату с одной стороны. Это обеспечивает возможность использования высокопроизводительных процессов пайки;
2. Необходимо обеспечить конвекцию воздуха в зоне расположения элементов, выделяющих большое количество теплоты;
3. Должна быть предусмотрена возможность легкого доступа к регулирующимся элементам;
4. В зависимости от конструкции конкретного типа элемента и характера внешних воздействующих факторов, действующих при эксплуатации, ряд элементов нельзя закреплять только пайкой за выводы – их нужно крепить дополнительно за корпус;
5. Чтобы обеспечить возможность применения групповой пайки элементов, устанавливаемых с зазором между платой и корпусом, необходимо предусмотреть специальный изгиб выводов. Этот изгиб удерживает элемент и не дает ему опустится на плату в процессе установки других элементов до операций пайки.

Шаг координатной сетки выбирается из стандартного ряда. Для разрабатываемой мной печатной платы оптимальным будет шаг 1,25мм, т.к. плата является двухсторонней  и присутствуют микросхемы корпуса 4-то типа, соответствующие ГОСТ 17467-88. При шаге координатной сетки 1,25мм, можно  обеспечить более рациональное размещение проводящих дорожек. Это обеспечит  большую вероятность разводки печатной платы в автоматическом режиме при  использовании САПР P-CAD 2006.

 

Так как в стандарте  нет вариантов установки чип  элементов, то установку чип элементов (резисторов, конденсаторов, транзисторов, диодов, микросхем, транзисторов, катушек  индуктивностей ) произвожу как показано на рисунках.      .

Теперь изобразим  варианты установки в соответствии с ОСТ 45.010.030-92:

 

-резисторы

 Резисторы 0603, 2512 IEA Internet(DataSheet) имеют нестандартный вариант установки, который показан на рисунке 33.

 

Таблица 27. Установочные размеры.

Тип резистора	Размеры
	А	В	L	H	h	b
0603	0.9	0.8	1.6	0.3	0.6	0.9
2512	3.8	3.2	6.35	0.5	1.6	3.5

 

 

Рисунок 33. Вариант установки резисторов 0603, 2512.

 

 

 

Резистор 1кОм- ST 32 Internet(DataSheet) вариант установки изображен на рисунке 34.

 

 

Рисунок 34. Вариант установки резистора ST 32.

 

 

-Конденсаторы 

 

Конденсаторы типа 0603, 1206 Internet(DataSheet) имеют нестандартный вариант установки, который изображен на рисунке 35.

 

Таблица 28. Установочные размеры.

Тип конденсатора	Размеры
	А	В	L	H	h	b
0603	0.9	0.8	1.6	0.3	0.6	0.9
1206	3.8	3.2	6.35	0.5	1.6	3.5

Рисунок 35. Вариант установки конденсаторов типа 0603, 1206.

 

 

Конденсаторы типа A-CASE, D-CASE Internet(DataSheet) имеют нестандартный вариант установки, который изображен на рисунке 36.

 

Таблица 29. Установочные размеры.

Тип конденсатора	Размеры
	А	В	S	S1	H	L	h	b
A-CASE	0.8	1.6	1.1	1.5	1.6	3.2	0.8	1.7
D-CASE	1.3	4.3	4.4	5	2.9	7.3	1.3	4.4

 

 

Рисунок 36. Вариант установки конденсаторов типа A-CASE, D-CASE.

 

 

  Конденсатор ELZET- 2200мкФ*63В Internet(DataSheet)   вариант установки изображен на рисунке 37.

 

Рисунок 37. Вариант установки конденсаторов типа ELZET-2200мкФ*63В.

 

Конденсаторы С10, С14, С23 Internet(DataSheet) вариант установки изображен на рисунке 38.

 

Таблица 30. Установочные размеры.

№ конденсатора/ ёмкость	Размеры
	D	L	d	F
С10,14-470мкФ*16В	10	11	0.5	5
С23-220мкФ*63В	10	16	0.5	5

 

 

Рисунок 38. Вариант установки конденсаторов С10, 14, 23.

 

 

Реле 5П19ТС Internet(DataSheet) вариант установки изображен на рисунке 39.

 

 

Рисунок 39. Вариант установки реле 5П19ТС.

 

 

 

 

 

 

Реле V23092 Internet(DataSheet) вариант установки изображен на рисунке 40.

 

 

 

Рисунок 40. Вариант установки реле V23092.

 

Предохранитель MF-R700 Internet(DataSheet) вариант установки изображен на рисунке 41.

 

 

 

 

 

Рисунок 41. Вариант установки предохранителя MF-R700.

 

Транзисторы 2N7002 Internet(DataSheet) вариант установки изображен на рисунке 42.

 

Рисунок 42. Вариант установки транзистора 2N7002.

 

 

Транзистор IRFL 4310 Internet(DataSheet) вариант установки изображен на рисунке 43.

 

 

 

 

Рисунок 43. Вариант установки транзистора IRFL 4310.

Транзистор ВС847С Internet(DataSheet) вариант установки изображен на рисунке 44.

 

 

Рисунок 44. Вариант установки транзистора ВС847С.

 

 

 

Транзистор IRF540 Internet(DataSheet) вариант установки изображен на рисунке 45.

 

 

Рисунок 45. Вариант установки транзистора IRF540.

 

Диод KBU6D Internet(DataSheet) вариант установки изображен на рисунке 46.

 

Рисунок 46. Вариант установки диода KBU6D.

 

 

 

Диод ВАТ254С Internet(DataSheet) вариант установки изображен на рисунке 47.

Рисунок 47. Вариант установки диода ВАТ254С.

Диод SK59 Internet(DataSheet) вариант установки изображен на рисунке 48.

 

 

Рисунок 48. Вариант установки диода SK59.

 

 

Диод FR307 Internet(DataSheet) вариант установки изображен на рисунке 49.

 

 

 

Рисунок 49. Вариант установки диода FR307.

Микросхема LM5010SD Internet(DataSheet) вариант установки изображен на рисунке 50.

 

Рисунок 50. Вариант установки микросхемы LM5010SD.

 

 

Микросхема LM2578А Internet(DataSheet) вариант установки изображен на рисунке 51.

 

 

 

 

Рисунок 51. Вариант установки микросхемы LM2578А.

Микросхема UC3843B Internet(DataSheet) вариант установки изображен на рисунке 52.

 

Рисунок 52. Вариант установки микросхемы UC3843B.

 

 

Микросхема ATTINY26L-8SU Internet(DataSheet) вариант установки изображен на рисунке 53.

 

 

  

 

 

Рисунок 53. Вариант установки микросхемы ATTINY26L-8SU.

 

Преобразователь интерфейсов  XPORT-485 Internet(DataSheet) вариант установки изображен на рисунке 54.

Рисунок 54. Вариант установки XPORT-485.

 

 

Клеммник винтовой ТВ-01х Internet(DataSheet) вариант установки изображен на рисунке 55.

Рисунок 55. Вариант установки ТВ-01х.

Клеммник винтовой WF-х Internet(DataSheet) вариант установки изображен на рисунке 56.

Рисунок 56. Вариант установки WF-x.

 

Штырь PLD-6 Internet(DataSheet) вариант установки изображен на рисунке 57.

 

Рисунок 57. Вариант установки PLD-6.

 

Индуктивность 601мкГ LQM21N 0805 Internet(DataSheet) вариант установки изображен на рисунке 58.

Рисунок 58. Вариант установки LQM21N 0805.

 

 

 

Индуктивность 470 нГ SDR 0805 Internet(DataSheet) вариант установки изображен на рисунке 59.

 

 

 

Рисунок 59. Вариант установки SDR 0805.

Индуктивность 100 нГ SDR 1006  Internet(DataSheet) вариант установки изображен на рисунке 60.

 

Рисунок 60. Вариант установки SDR 1006.

 

 

3.2.2 Компоновочный расчёт печатного узла

Компоновка радиотехнического изделия - часть процесса конструирования. На этом этапе определяются форма и габаритные размеры всего аппарата, а также взаимное расположение отдельных узлов, деталей и блоков. От качества компоновки в значительной мере зависят технические, технологические и эксплуатационные характеристики изделия, а также его надёжность и ремонтопригодность. Для компоновки блоков радиоаппаратуры необходимо иметь электрическую принципиальную схему устройства и габаритно-установочные чертежи деталей, узлов и приборов, входящих в общую схему, их параметры, меняющиеся при эксплуатации оператором, также назначение и условия эксплуатации аппаратуры.

Существует несколько  методов компоновки печатных узлов:

-аналитический – производят на начальных этапах проектирования аппаратуры с целью получения обобщённых характеристик, на основании которых складывается первое представление о некоторых конструктивных параметрах изделия.

-модельный и  аппликационный – проводят с использованием объёмных и плоских моделей ЭРЭ, Иногда, вместо объёмных моделей используют непосредственно детали, которые необходимо разместить.

-графический – выполняют на листе бумаги вычерчиванием контуров компонуемых деталей. Это очень трудоёмкая операция, поэтому её целесообразно выполнять, когда, пользуясь аппликациями, моделями или готовыми деталями, нашли оптимальный вариант их размещения.