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

Разработка и проектирование беспроводной компьютерной сети класса
Монтаж кабеля проводной сети в труднодоступных местах, систематические выдёргивания кабеля из компьютера - все эти проблемы с проводной сетью существуют во ...

Проектирование микроконтроллера
Развитие микроэлектроники и широкое применение ее изделий в промышленном производстве, в устройствах и системах управления самыми разнообразными объектами и ...

Теория автоматического управления. Линейные системы
Настоящие методические указания служат пособием для студентов института, выполняющих лабораторные и курсовые работы по теории линейных систем автоматическог ...