Расчет электрических и конструктивных параметров элементов печатной платы

Расчет электрических и конструктивных параметров состоит из расчета диаметров монтажных и переходных отверстий, контактных площадок, ширины печатного проводника и падения напряжения на печатном проводнике.

При компоновке радиоэлектронной аппаратуры должны быть учтены требования оптимальных функциональных связей между модулями, их устойчивость и стабильность, требования прочности и жесткости, помехозащищенности и нормального теплового режима, требования технологичности, эргономики, удобства эксплуатации и ремонта.

Также необходимо учитывать дополнительные требования: длина печатных проводников должна быть минимальна; количество пересечений печатных проводников должно быть минимально.

Диаметр монтажного отверстия рассчитывается по формуле:

dотв>dв + ∆ + 2hг + δд

где dв - диаметр вывода элемента, мм;

∆ - зазор между выводом и монтажным отверстием, 0,5 мм;

hг - толщина гальванически наращенной меди, 0,005 мм;

δд - погрешность диаметра отверстия, ±0,01мм.

Рассчитаем диаметры отверстий для каждой группы элементов. Группы были созданы по принципу диаметра вывода. Таким образом было создано 3 группы отверстий.

Диаметр монтажного отверстия для DD1-DD2,HG1-HG5

dотв=0,5+0,5+2х0,005+0,01=1,02 мм;

Диаметр монтажного отверстия для R1-R25

dотв=0,6+0,5+2х0,005+0,01=1,12 мм;

Диаметр монтажного отверстия для X1

dотв=0,64+0,5+2х0,005+0,01=1,16 мм.

Диаметр контактной площадки рассчитывается по формуле 3:

dкп = dотв + 2b + c,

где dотв - диаметр монтажного отверстия;

b - минимально необходимая радиальная ширина кольца, 0,55 мм;

с - технологический коэффициент погрешности производства, ±0,05 мм.

Диаметр контактной площадки дляDD1-DD2,HG1-HG5

dкп=1,02+1,1+0,1=2,22 мм;

Диаметр контактной площадки дляR1-R25

dкп=1,12+1,1+0,1=2,32 мм;

Диаметр контактной площадки дляX1

dкп=1,16+1,1+0,1=2,36 мм.

Для определения ширины печатного проводника необходимо расчитать суммарный ток. Для этого перечислим ток потребления для каждого элемента

. КР1533ИР8 - 27мА;

2. TA12-11EWA - 30мА;

. МЛТ 0,125 - 0.625мкА.

Суммарный ток, проходящий по печатному проводнику, рассчитывается по формуле:

I=I1+I2+…+In

I=27*10-3*5+30*10-3*5+0.625*10-6*25= 285.015мА≈0,285 А

Ширина печатного проводника рассчитывается по формуле:

t ≥I/ γдоп*h

где h- толщина проводника, 0.005 мм;

γдоп-допустимая плотность тока, 100 А/мм2;

h- Толщина печатного проводника, мм;

I-ток проходящий через печатный проводник, А.

t=0.285/100*0.005=0.00057=0.57 мм.

Исходя из значения толщины печатного проводника согласно ГОСТ 53.429-2009 «Платы печатные. Параметры и конструкции» по таблице №3 ГОСТа выбираем класс точности 3.

Рассчитаем сопротивление проводника.

Сопротивление печатного проводника рассчитывается по формуле:

R=ƿ*(Ln/t*h)

где Ln - длина печатного проводника,мм;

ρ - удельное электрическое сопротивление проводника, 0,02Ом×мм2/м;

t - ширина печатного проводника, мм;

h - толщина печатного проводника, мм.

R=0.02*(0.23/(0.57*0.005))=1.61 Ом.

Падение напряжения рассчитаем по формуле:

U= γдоп* ƿ* Ln

U=100*0,02*0,23=0,46 В;

Лучшие статьи по информатике

Цифровые компараторы
компаратор устройство логический сигнал Компаратор - устройство, предназначенное для сравнения двух сигналов. Он осуществляет переключение уровня выходного н ...

Расчёт электронно-дырочного перехода
Полупроводниковый диод, двухэлектродный электронный прибор на основе полупроводникового (ПП) кристалла. Понятие "Полупроводниковый диод" объединяе ...

Разработка автоматизированной системы управления газосварочным комплексом
Под автоматизацией технологических процессов понимают применение энергии неживой природы в технологическом процессе или его составных частях для выполнения ...