- •3 Разработка компановки блока и выбор способа монтажа
- •4.1 Выбор элементной базы
- •4.2 Обоснование выбора материалов и покрытий
- •5 Защита блока от воздействия дестабилизирующих факторов
- •6 Конструкторские расчеты
- •6.1 Расчет основных компоновочных характеристик блок
- •Расчет теплового режима блока
- •6.3 Расчет надежности
- •Заключение
- •Литература
6 Конструкторские расчеты
6.1 Расчет основных компоновочных характеристик блок
Для расчета площади печатной платы необходимо определить установочные размеры элементов, заданных схемой электрической принципиальной.
Установочные размеры всех элементов представлены в виде таблицы 1.
Таблица 1 – Установочные размеры элементов
-
Наименование
элемента
Установочный
размер элемента,
мм
Количество
элементов
Суммарная площадь
элементов, мм2
1
2
3
4
Конденсатор
К10-7В
6,8*4,6
8
250,24
Конденсатор
К50-65
3,14*5
3
5
78,5
Конденсатор
К73-44-0,1мкФ
5*5
1
25
Конденсатор
К10-77А-47пФ
4,2*3,2
3
40,32
Конденсатор
К10у-5
5*4,5
1
22,5
2
Конденсатор
К73-11
5*1
1
5 5
Конденсатор
К53-14
14,06*3,14
1
47,1
Микросхема
TEA5570
21.8*6.48
1
141.26
Микросхема
SA612
5*4
1
20
Микросхема
78L08
5.2*4.18
1
21.7
Микросхема
LM386
3.8*4.8
12
18.24
ППродолжение таблицы 1
1
2
3
4
Транзистор
КТ315Б
6,2*8,9
1
55,2
Трансформатор
Е Т
2,5*2,8
1
7 7
К Кварцевый
генератор
ZQ
11*4.65
5
255.6
R Катушка и дуктивности
Д L
7*8
5
192
Резистор
С1-4
2,3*6,3
2
27,6
Резистор
с С2-23
6*2,3
3
41,4
Резистор
МЛТ
6,5*2,3
1
14,95
Суммарная площадь всех элементов получилось равной:
∑ Si = 1969 мм2 ;
Площадь печатной платы Sпп рассчитывается по формуле:
n
Sпп = Ks ∑ Si (1)
i=1
где Ks – коэффициент дезинтеграции;
Si – установочная площадь i-того элемента;
n – количество элементов.
Принимаем Ks = 2.
Рассчитываем площадь печатной платы:
Sпп = 2,5*1969 ≈ 4923,4 (мм2 );
В соответствии с ГОСТ 10317-79 размеры каждой стороны печатной платы должны быть кратными 2,5 мм, а соотношение сторон печатной платы - не более 3:1. Выбираем печатную плату со сторонами 110 мм и 70 мм, т.е.: L1 = 110 мм = 0,11 м, L2 = 70 мм = 0,07 м.
Для определения объема печатной платы, необходимо определить объем, занимаемый элементами на плате.
Объемы всех элементов представлены в виде таблицы 2.
Таблица 2 – Объемы элементов
-
Наименование
элемента
Объем элемента,
мм
Количество
элементов
Суммарный объем
элементов, мм3
1
2
3
4
Конденсатор
К10-7В
250,24*5,6
8
1401,34
Конденсатор
К50-65
78,5*10
2
785
Конденсатор
К73-44-0,1мкФ
25*4
1
100
Конденсатор
К10-77А-47пФ
40,32*5,8
3
233,8
Конденсатор
К10у-5
22,5*8,4
1
189
Конденсатор
К73-11
5*4
1
2 20
Конденсатор
К53-14
47,1*22
1
1036,2
Микросхема
TEA5570
141,26*4,7
1
663,94
Микросхема
SA612
20*1,75
1
35
Микросхема
78L08
21,7*5,3
1
115,5
Микросхема
LM386
18.24*1.3
1
23.7
ППродолжение таблицы 2
1
2
3
4
Транзистор
КТ315Б
55.2*2.8
1
154.5
Трансформатор
Е Т
7*2.8
1
19.6
Кварцевый
генератор
ZQ
204.6*4.2
5
859.3
R Катушка и индуктивности
L
192*8
5
960
Резистор
С1-4
27,6*6,3
2
173,88
Резистор
с С2-23
41,4*6
1
248,4
МЛТ
14,95*6,5
1
97,17
Суммарная объем всех элементов получился равным:
∑ Vi = 7779,85 мм3 ;
Объем печатной платы Vпп рассчитывается по формуле:
n
Vпп = 1/Kv ∑ Si (2)
i=1
где Kv – коэффициент заполнения блока;
Si – установочный объем i-того элемента;
n – количество элементов.
Принимаем Kv = 0,5.
Рассчитываем объем печатной платы:
Vпп =1/0,5*7779,85 = 2*7779,85 = 15559,7 (мм3 );
Чтобы найти высоту печатной платы, необходимо к высоте самого высокого элемента прибавить толщину платы, равную 1,5 мм, а также расстояние до корпуса с двух сторон платы. Это расстояние принимаем равным 10мм.
Самый высокий элемент на плате – резистор К53-14. Его высота равна 22мм.
Высота платы будет равна: L3 = 1,5 + 10 + 22 = 33,5 мм = 0,0335 м.