Експлуатація паяльних станцій

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

1. Аналіз роботи схеми електричної принципової

2. Вибір елементної бази та матеріалів

3. Розрахунок надійності

4. Компоновка вузла

5. Конструктивний розрахунок вузла

6. Опис конструкції

Висновки

Список використаної літератури



1. Аналіз роботи схеми електричної принципової

Асортимент наявних сьогодні в продажі паяльних станцій досить широкий. Багато з них мають цифрову установку і індикацію температури, ряд додаткових експлуатаційних зручностей, наприклад, блокування виключення станції до повного охолодження фена, запам'ятовування раніше встановленої температури пайки.

Але досвід експлуатації подібних паяльних станцій показує, що висока «цифрова » точність установки температури жала паяльника або вихідного з фена гарячого повітря не потрібна. Оптимальну температуру пайки все одно доводиться підбирати дослідним шляхом, а температура повітря важлива не на виході з фена, а в точці пайки, де вона залежить від безлічі факторів, наприклад, відстані між соплом фена і місцем пайки, розмірів самого сопла. Не доставляє особливих незручностей і ручне керування охолодженням фена після пайки. електричний плата друкований вузол

Пропонована станція автоматично підтримує задану температуру жала паяльника або подає феном повітря в інтервалі 100 ... 500 ° С з похибкою не більше 5 ° С. Поточне значення температури показує аналоговий прилад. Про закінчення прогріву і перехід в режим стабілізації сигналізує своїм миготінням світлодіод. Ще один аналоговий прилад - індикатор напруги, що подається на нагрівач паяльника або фена, а також на двигун вентилятора останнього. Передбачене плавне ручне регулювання потужності паяльника і нагрівального елемента фена. Подача напруги на цей елемент при вимкненому вентиляторі заблокована.

Блок керування паяльної станції розрахований на роботу з паяльниками, що живляться напругою 220 В або 12 В. Можна підключити до нього і паяльник на 24 В, з'єднавши виводи його нагрівального елементу з іншими контактами роз'єму.

У ньому можна виділити три основних вузла: регулятор напруги, що подається на нагрівач паяльника або фена ( оптрон U1, транзистори VT1 і VT2, симістор VS1 ), регулятор напруги на вентиляторі фена (мікросхема DA3 ), вимірювач температури і її регулятор на мікросхемі DA4. Блок живлення побудований на трансформаторі Т1, діодних мостах VD3 і VD4, інтегральних стабілізаторах DA1 і DA2. Необхідність застосування двох мостових випрямлячів викликана особливостями вузла управління сімістором - для плавного регулювання потужності нагрівача необхідно пульсуюча напруга, що отримується за допомогою моста VD3.

Включають станцію вимикачем SA1. Якщо до неї підключений фен або паяльник на 220 В, вимикач SA2 замикають , а якщо низьковольтний паяльник , то розмикають. Реле К1-КЗ при цьому виконують необхідну комутацію ланцюгів паяльної станції. Напругу на вентилятор фена подають вимикачем SA3, який поєднаний з перемінним резистором R9, що регулює цю напругу. Включення відбувається при його максимальному значенні, щоб виключити можливість перегріву нагрівального елементу фена, включивши вентилятор при мінімальному іноді недостатньому для роботи його двигуна напрузі. Врахуємо, що при роботі з паяльником на 220 В вимикач SA3 повинен бути замкнутий.

Коли перемикач SA4 знаходиться у верхньому (за схемою ) положенні , аналоговий прилад РА2 служить індикатором напруги на двигуні вентилятора фена. Перевівши його в нижнє положення , можна контролювати напругу на нагрівачі паяльника або фена. Необхідно враховувати , що форма напруги на будь-якому з нагрівачів спотворена симісторним регулятором, тому за показаннями індикатора судити про його ефективні значення можна лише приблизно за принципом «більше - менше».

Підлаштування резисторами R1 і R15 , а також підбіркою резистора R17 калібрують вимірювач температури - домагаються , щоб початкове положення і максимальне відхилення стрілки мікроамперметру РА1 відповідали мінімальній і максимальній вимірюваній температурі (наприклад, 100 і 500 ° С). Змінним резистором R22 користуються при роботі з паяльною станцією. Їм встановлюють температуру жала паяльника яка дорівнює 240 ... 260 ° С , а температуру гарячого повітря що подається феном - 330 ... 360 ° С. Є можливість ручного регулювання потужності нагрівачів змінним резистором R8. Наприклад, у мене нагрівач фена завжди працює на мінімальній потужності, його спіраль знаходиться в щадному режимі.

2. Вибір елементної бази та матеріалів

Науково-технічний прогрес стрімко росте за рахунок радіоелектроніки, яка також покращується та грає особливу роль у розвитку багатьох наук. Так як значну частину радіоелектронного обладнання та приладів складають радіо компоненти, можна зробити висновок: покращивши довговічність та якість завдяки новим технологіям елементну базу, збільшимо як напрацювання до першої відмови приладу, так і його потужність.

Радіоелементи поділяють на:

пасивні: резистори, конденсатори, індуктивні елементи

активні : діоди, транзистори, мікросхеми

електромеханічні: електричні з'єднувачі; перемикачі, реле і соленоїди

оптоелектронні: світлодіоди, фотосенсори, дисплеї, лазери

Для пристрою який розробляється в даному курсовому проекті я обрав наступну елементну базу.

Резистор МЛТ (МЛТ - 0,5 - R2; МЛТ - 0,25 - R3; МЛТ - 0,125 - R5 - R7, R4, R10, R11, R13, R14, R16 - R21, R23 - R25) з металодіелектричним провідним шаром. Використовується як елемент навісного монтажу в ланцюгах змінного, імпульсного і постійного струму. Резистор МЛТ відноситься до типу неізольовані.

К50-35 (С1 - С5, С11) - конденсатори електролітичні алюмінієві c радіальними виводами для поверхневого монтажу. Алюмінієві електролітичні конденсатори володіють великою ємністю , в перерахунку на одиницю, низькою ціною і все-доступністю. Ці конденсатори широко застосовуються в імпульсних блоках живлення в якості вихідних фільтрів з частотами до 150КГц . Робоча частота в DC -DC перетворювачах процесорів робить ці конденсатори невідповідними . Паразитний ESR ( ЕРС) дуже високий у діапазоні частот від 150КГц і сильно залежить від температури , у порівнянні з конденсаторами інших типів. Час роботи залежить від температури, а протікання може пошкодити контакти в PCB розташовані під конденсатором.

Конденсатори керамічні постійної ємності К10-17 (С6 - С10, С12) . Призначені для роботи в колах постійного, змінного та імпульсного струму. Конструктивно виконані ізольованими.

ВПБ6-10, 2 А, 250 В (FU1) - запобіжники (вставки плавкі) призначені для розриву електричного ланцюга в разі, якщо струм в ланцюзі перевищує заданий.

Основні технічні параметри світлодіода АЛ307БМ (HL1) : Діоди АЛ307БМ світловипромінюючі, з розсіяним випромінюванням, епітаксіальні. Виготовляються на основі сполук галій-алюміній-миш'як АЛ307, АЛ307БМ і фосфіду галію АЛ307ВМ, АЛ307ГМ, АЛ307ДМ, АЛ307, АЛ307, АЛ307ЛМ. Випускаються в пластмасових корпусах. Маркування світлодіодів наводиться на груповій тарі. Маса діода не більше 0,35 мг.

Реле РЕС9 (K1) - негерметичне, двопозиційне, одно стабільне, з двома перемикаючими контактами, призначено для комутації електричних ланцюгів постійного і змінного струму.

Двопозиційне, одно стабільне реле постійного струму РЕС15 (K2) призначено для комутації електричних ланцюгів постійного і змінного струму частотою 50 ... 400 Гц. Реле типу РЕС15 містять одну групу перемикаючих контактів і розрізняються за обмотувальним даними. Реле РЕС15 відповідає вимогам ГОСТ 16121-86 і технічним умовам РС0.325.037ТУ.

Опис реле Relpol RM94 (K3) - здатні комутувати струм до 16А ( сумарний струм на 2 групах контактів: по 8А в кожній групі) . Також відмінною рисою реле даної серії є розширений діапазон керуючого напруги котушки (у порівнянні з RM92 і RM93 ): від 5 до 110VDC . Реле використовуються в основному в пристроях промислової автоматики в ланцюгах комутації змінного струму напругою до 400В частоти 50 і 60Гц і в ланцюгах комутації постійного струму напругою до 250В і можуть мати 2 NO , NC або C / O групи контактів. RM94 монтуються як на друковану плату, так і в колодки під рейки DIN. Ресурс реле складає більше 30 млн. комутацій без навантаження і більше 200 тис комутацій при повному навантаженні ( 250VAC ) . На реле RM94 Relpol отриманий сертифікат відповідності системі державних стандартів РФ .

Амперметр М4202 (РА1) - діапазон вимірювань по струму від 10 мА до 20 А. Для розширення діапазону вимірювання по струму від 20 А до 15 kА застосовуються шунти вимірювальні стаціонарні на 75 mV (можливе виготовлення на 60 , 100 , 150 mV ) . Шунти замовляються окремо . Калібровані проводи, що з'єднують прилади з шунтами , входять в комплект поставки приладів ( за погодженням із замовником). Діапазон вимірювань по напрузі від 25 mV до 600 V. Для розширення діапазонів вимірювань по напрузі від 1 kV до 4 kV застосовуються додаткові опори.

Тумблери МТ3 (SA1, SA3) встановлюються для комутації електричних кіл постійного і змінного струму.

Тумблери П1Т-1-1 (SA2) призначені для роботи в колах постійного і змінного струму в радіоелектронній апаратурі. Тумблери виготовляються під усекліматичного виконання, є виробами ручного управління і призначені для об'ємного монтажу.

Роз'єми типу ОНЦ-ВГ-4-5 (ХS1) широко застосовувалися в радянський час в аудіоапаратурі. Кріплення розетки на панель здійснюється гвинтами М3 за допомогою двох кріпильних отворів, монтаж провідників до гнізда - пайкою.

ПЛ8-2К (XS2) - панель керамічна з кріпильної скобою для ламп з октальной цоколем.

Основні розетка: РГ1Н-1-3 (XS3) з'єднувачі об'ємного монтажу РГ1Н-1-3 призначені для роботи в електричних ланцюгах постійного, змінного (частотою до 3 МГц) та імпульсного струму напругою до 400 В. З'єднувачі (вилки) випускаються в металевому литому, металевому штампованно-літом і пластмасовому кожусі.

М4248 (РА2) - застосовуються у щитах, мозаїчних панелях і малогабаритному обладнанні. Прилади М4248 можуть виготовлятися для горизонтальної, або вертикальної установки з відповідним розташуванням шкали приладу. Ступінь захисту, що забезпечується корпусами приладів М4248, відповідають IP65, Ступінь захисту струмоведучих виводів - IP00

Резистори змінні недротяні налаштувальні СП3 (СП3 - 19А - R1, R12; СП3 - 33 - 32 - R8, R22; СП3 - 33 - 20 - R9) - застосовуються для роботи в колах постійного і змінного струмів в безперервних та імпульсних режимах. Резистори СП3-19 виготовляються відповідно з технічними умовами ожо .468.372 ТУ (приймання "ОТК") і ожо .468.134 ТУ (приймання "5").

PC817 (U1) - оптрон, струм навантаження до 50мА в зручному для радіоаматорів корпусі DIP, виробництва компанії Sharp. Використовується для гальванічної розв'язки різних сегментів ланцюгів. Представляє з себе світлодіод і фототранзистор в одному корпусі - подаючи напругу на світлодіод він відкриває фототранзистор.

FR101, FR105 (VD1, VD2, VD6, VD9) - 1-амперний швидко відновлювальний діод, діапазон напруги від 50 до 1000 вольт; Особливості: низьке пряме падіння напруги; номінальна напруга до 1000В; високе допустиме навантаження по струму; висока надійність; висока перевантажувальна здатність.

Діод КС515А (VD5) відноситься до класу "Стабілітрони великої потужності". Стабілітроном називають напівпровідниковий діод , напруга на зворотному гілки ВАХ якого в області електричного пробою слабо залежить від значення проходження струму. Існуючі стабілітрони мають мінімальне напруга стабілізації приблизно до 3 В. Для отримання меншої напруги стабілізації використовуються стабілізатор . У цих приладах , на відміну від стабілітронів , використовується пряма гілка ВАХ .

1N4148 (VD7,VD8) - кремнієвий діод володіє наступними параметрами: прямий струм - не менше 150мА, зворотна напруга 100В і ??висока швидкість перемикання - не більше 4 нс. Ці параметри, а також дешевизна і відносно невеликий корпус DO - 35 дозволили стати йому одним з найпоширеніших діодів. Мітка у вигляді чорного кільця нанесена з боку катода. Діод випускається багатьма десятками, якщо не сотнями фірм-виробників. Вітчизняним аналогом 1N4148 є діод КД522Б, причому часто в маркетингових цілях і наші виробники маркують свою продукцію як 1N4148

КВР206, КЦ407А (VD3, VD4) - діодні мости.

Транзистори КТ361 (VT1) - кремнієві, малопотужні високочастотні, структури - p-n-p. Корпус пластиковий - жовтого, червоного, темно - зеленого, оранжевого кольорів. Маса - близько 0,18 м. Маркування літерно - цифрова, або літерна. Буква, що позначає підклас транзистора розташовується посередині корпусу - навпроти виводу колектора. Вивід емітера - зліва, бази - справа.

КТ315 (VT2) - кремнієвий високочастотний біполярний транзистор малої потужності n-p-n-провідності в корпусі KT-13, який отримав саме широке поширення в радянській радіоелектронної апаратурі.

Симістор (VS1) - напівпровідниковий елемент, призначений для комутації навантаження в мережі змінного струму. Він являє собою "двонаправлений тиристор" і має три електроди: один керуючий і два основних для пропускання робочого струму. особливістю симистора є здатність проводити струм як від анода до катода, так і в зворотному напрямку. У своїй схемі я застосував симістор - ВТА08-600.

Мікросхемма, інтегральна мікросхема -- електронна схема, що реалізована у вигляді напівпровідникового кристалу (чипу) та виконує певну функцію. Винайдена у 1958 році американськими винахідниками Джеком Кілбі та Робертом Нойсом.

Логічний -- логічна схема (логічні інвертори, елементи АБО-НІ, І-НІ тощо).

Схемо- і системотехнічний рівень -- схемо- і системотехнічна схеми (тригери, компаратори, шифратори, дешифратори, АЛП тощо).

Електричний -- принципова електрична схема (транзистори, конденсатори, резистори тощо).

Фізичний -- методи реалізації одного транзистора (чи невеликої групи) у вигляді легованих зон на кристалі.

Топологічний -- топологічні фотошаблони для виробництва.

Програмний рівень -- дозволяє програмістові програмувати (для мікроконтролерів і мікропроцесорів) модель, що розробляється, використовуючи віртуальну схему.

Нині велика частина інтегральних схем проектується за допомогою спеціалізованих САПР, які дозволяють автоматизувати і значно прискорити виробничі процеси, наприклад, отримання топологічних фотошаблонів.

Основним елементом аналогових мікросхем є транзистори (біполярні або польові). Різниця в технології виготовлення транзисторів істотно впливає на характеристики мікросхем. Тому нерідко в описі мікросхеми вказують технологію виготовлення, щоб підкреслити тим самим загальну характеристику властивостей і можливостей мікросхеми. У сучасних технологіях об'єднують технології біполярних і польових транзисторів, щоб добитися поліпшення характеристик мікросхем.

За технологією виготовлення транзисторів мікросхеми поділяються:

мікросхеми на уніполярних (польових) транзисторах -- найекономічніші (по споживанню струму); мікросхеми на біполярних транзисторах.

Я обрав мікросхеми КР142ЕН8Г, КР1162ЕН9А, LM317T та К1401УД2Б.

Поверхневий монтаж - технологія виготовлення електронних виробів на друкованих платах, а також пов'язані з даною технологією методи конструювання друкованих вузлів. Технологію поверхневого монтажу друкованих плат також називають ТМП (технологія монтажу на поверхню ), SMT ( surface mount technology ) і SMD - технологія (від surface mounted device - прилад , монтуємий на поверхню ), а компоненти для поверхневого монтажу також називають чип-компонентами. Дана технологія є найбільш поширеним на сьогоднішній день методом конструювання і складання електронних вузлів на друкованих платах. Основною її відмінністю від «традиційної » технології наскрізного монтажу в отвори є те, що компоненти монтуються на поверхню друкованої плати, проте переваги технології поверхневого монтажу друкованих плат проявляються завдяки комплексу особливостей елементної бази, методів конструювання і технологічних прийомів виготовлення друкованих вузлів.

Постійні резистори в основному виготовляються на основі керамічних стержней, які покриваються полівкою спеціальних сплавів шляхом їх випарювання на основу, звуться вони метало плівковими резисторами. SMD-резистори мають прямокутну форму корпусу без виводів типу CHIP, покриті більш товстою плівкою навідміну від металоплівкових протичних резисторів. Існують резистори з такими основними конструктивними виконаннями: 0402, 0603, 0805, 1206, 1210.

Конструктивне виконання позначається двома парами простих чисел, які містять інформацію про довжину та ширину даного корпусу в сотих долях дюйма. 1 дюйм - 25мм., значить корпус з числовим позначенням 0805 має довжину 0,08 та ширину 0,05 дюйма. Я обрав резистори фірми YAGEO у корпусах 0805, 1206, та 1210.

Конденсатори випускаються у прямокутних танталових, алюмінієвих, оксидних корпусах, з торцевими виводами таких типорозмірів: 0805, 1206, 1210, 1812. Я обрав конденсатори фірми YAGEO у корпусах 0805, 1206, та фірми AVX у корпусі 0603.

Транзистори BFP719 - кремнієві, малопотужні високочастотні, структури - n-p-n. Корпус пластиковий темно або світло-сірого кольору. Маркування літерно-цифрове, вивід колектора - посередині, бази-зліва, емітера - справа.

Транзистор BF450 - біполярний, надвисокочастотний, типу провідності p-n-p.

3296W-1-101LF - резистор змінний - Опір: 100 Ом; Допуск: ± 10%; Монтаж: вивідний; Потужність: 500 мВт;

Стабілітрон BZV85-C18V 18v 1W SOD-66 (DO-41)

MCR - лектролітичні конденсатори для поверхневого монтажу. Я обрав конденсатори: MCRH35V08M 13Ч21, MCRH35V567M 10Ч21, MCRH35V22228M 16Ч32, MCRH25V226M 5Ч11.

У виробництві електроніки, процес корпусування мікросхеми є завершальним етапом її виробництва, на якому невеличкий фрагмент напівпровідникового матеріалу упаковується в захисну оболонку, яка запобігає його фізичному ушкодженню та корозії. Ця оболонка називається "корпусом" і виконує додаткову функцію підтримки електричних контактів, які з'єднують пристрій із зовнішніми провідниками на друкованій платі.

Ранні мікросхеми пакувалися в плоскі керамічні корпуси, які впродовж багатьох років використовувалися у військовій техніці завдяки своїм малим розмірам та надійності. Мікросхеми комерційного призначення були швидко переведені на DIP корпуси, спочатку керамічні, а пізніше пластикові. У 1980-х роках кількість виводів у DIP мікросхемах з великим ступенем інтеграції перевищила межі практичної доцільності, що викликало перехід до корпусів нових типів PGA та LCC(англ.)укр.. На початку 1980-х років з'явилися корпуси, призначені для поверхневого монтажу, які набули популярності в кінці 80-х. В таких корпусах зовнішні виводи розташовувалися більш щільно і мали форму "крила чайки" або літери "J", прикладом чого може служити SOIC - корпус, який займає площу на 30-50% меншу, ніж аналогічний DIP-корпус і при цьому є на 70% тоншим.

В кінці 1990-х найпоширенішими корпусами для мікросхем із великою кількістю виводів стали QFP та TSOP(англ.)укр., однак PGA все ще продовжують використовуватися для корпусування мікропроцесорів. у 2000-х роках Intel та AMD перейшли з PGA-корпусів на LGA.

Корпуси типу BGA існували з 1970-х років. У 1990-х було розроблено їх різновид - FCBGA, який на даний момент забезпечує найвищу кількість зовнішніх виводів серед корпусів усіх інших типів. В корпусі FCBGA кристал розміщується "догори ногами" і під'єднується до вихідних контактів не через провідники, а за допомогою підкладки, подібної до друкованих плат. Корпуси FCBGA дозволяють розміщувати контактні ділянки для сигналів введення-виведення по всій площині кристалу, а не лише по його краях.

Упакування стопки з декількох ядер в одному корпусі називається SiP(англ.)укр. (англ. "Система в корпусі") або "тривимірною мікросхемою". Поєднання багатьох ядер на одній маленькій підкладці, часто виготовленій з кераміки, називається MCM(англ.)укр., або "багаточіповим модулем". Я обрав такі мікросхеми: L7809CV ST; A7909; KA317M; LM324.

Вибір матеріалів

В приладах з радіо та електричними пристроями слабких струмів широко застосовується друкований монтаж -- нанесення на поверхню основи, виготовленої з ізоляційного матеріалу, тонких покриттів, що виконують функції провідників, роз'ємів, контактних деталей. Друкований монтаж відрізняється такими особливостями:

- плоским розміщенням провідників на ізоляційній основі;

- наявністю монтажних отворів /отворів, які призначені для закріплення виводив навісних електричних і радіоелементів/;

- наявністю контактних отворів /отворів в двосторонній платі, які призначені для електричного з'єднання провідників, розташованих з двох сторін ізоляційної основи чи в різних шарах багатошарової плати, з нанесенням металевого покриття на стінках отворів/;

- наявністю контактних площадок /струмопровідних ділянок, призначених для приєднання об'ємних провідників чи виводів навісних елементів. При наявності монтажних отворів -- це площадка навколо отвору, при відсутності отворів -- площадка на кінці провідника/ ;

- наявністю системи розміщення отворів, друкованих провідників та інших елементів -- координатної сітки, необхідної для механізації і автоматизації технологічних операцій по виготовленню і складанню друкованих плат.

Шари металу чи діелектрика, що нанесені на ізоляційну основу, є друкованими елементами схеми /конденсаторами, котушками та інш./.

Сукупність друкованого монтажу і друкованих елементів називається друкованою схемою. Ізоляційна основа з друкованим монтажем чи з друкованою схемою називається друкованою платою.

За основу друкованих плат беруть зазвичай листові фольговані матеріали, які являють собою пресований гетинакс чи склотекстоліт, облицьований з одного боку чи з двох боків мідною фольгою завтовшки 0,035 чи 0,05 мм. Найпоширеніші марки матеріалів наведено в табл. 1

По кількості шарів друковані плати можуть бути одношаровими і багатошаровими.

Зазвичай друковані плати виконуються з двостороннім друкованим монтажем -- провідники розміщують з двох сторін. Переходи з однієї сторони плати на Іншу виконуються через металізовані отвори в платі /контактні отвори/. В основу технології виготовлення двосторонньої друкованої плати /ДДП/ покладено використання фольгованих діелектриків. Зараз для виготовлення ДДП застосовується комбінований метод, в який входять два способи: негативний і позитивний.

Технологічний процес отримання ДДП комбінованим негативним способом складається з таких етапів: отримання заготовок і підготовка поверхні фольги; нанесення на плату захисного покриття /фоторезиста/; отримання зображення друкованих провідників експонуванням і проявленням; зняття незахищених ділянок фольги травленням; зняття фоторезиста з провідників; нанесення на основу захисного покриття; обробка отворів; гальванічна металізація отворів і друкованих провідників; покриття друкованих провідників сплавом олово-свинець; механічна обробка контура плати.

Технологічний процес виробництва ДДП комбінованим позитивним .способом складається з таких етапів: отримання заготовок і підготовка поверхні фольги; нанесення на плату захисного покриття /фоторезиста/; отримання зображення друкованих провідників експонуванням і проявленням; нанесення захисної лакової плівки; сверлення отворів та їх хімічне міднення; знищення захисної лакової плівки; електролітичне міднення отворів і провідників; нанесення кислотостійких сплавів; знищення фоторезиста; хімічне травлення фольги; освітлення провідникових покриттів; механічна обробка контуру друкованої плати.

Вимоги до основних технологічних операцій отримання друкованих плат визначені ГОСТ 23752-79; 23864-79; 23770-79 ; 23727-79; 23662-79; 23663-79; 23664-79; 23665-79.

В тому випадку, коли ДДП не задовольняє вимогам конструювання, а саме, не дозволяє розмістити велику кількість навісних електрорадіоелементів в малому об'ємі, застосовують багатошарові друковані плати /БДП/.

Припій -- метал, сплав або суміш оксидів, що застосовується для з'єднання металевих, мінерало-керамічних та інших деталей, для лудіння посуду та іншого. Процес поєднання деталей за допомогою припою називається паянням. При паянні утворюється міцне з'єднання окремих деталей завдяки заповненню проміжку між ними рідким припоєм, який має нижчу ніж у деталей температуру плавлення, із наступним його затвердінням.

В кожному конкретному випадку припій обирається в залежності від фізико-хімічних властивостей матеріалів, з яких виготовлені поєднувані деталі; від температурних обмежень; розмірів деталей; від вимог щодо потрібних якостей спаю (його механічної міцності, жаротривкості, корозійної стійкості, електропровідності, довговічності і загальної вартості), а також від способу паяння та технологічних умов її здійснення.

З'єднання металевих матеріалів виконується за допомогою металевих припоїв, а металевих матеріалів із неметалевими -- за допомогою металевих припоїв із вмістом хімічно активних металів (наприклад, індію), або припоїв на основі оксидів (наприклад, склоприпої).

Найважливішими властивостями припоїв усіх видів є високі адгезійні та капілярні якості і висока плинність.

В залежності від технології здійснення паяння, розмірів та особливостей спаюваних деталей, припій може мати вигляд: дроту; прутків; трубок діаметром від 0,3 до 5 мм заповнених флюсом (каніфоллю); спеціальних стрічок фольги, яким заздалегідь надається форма відповідно до розмірів деталей, порошків, паяльних паст, які складаються із порошку припою і рідкого флюсу; суспензій.

Паяльні пасти та фольга зручні для застосування в умовах високоавтоматизованого безперервного виробництва електронних плат, в той час як паяльний дріт розраховано на ручне паяння.

Флюс -- речовина, що додається до розплавленого металу для видалення його окисів і сторонніх шлаків, чи під час паяння для запобігання окислення поверхні металу. В залежності від температури плавлення металу, чи температури паяння, найчастіше використовують такі флюси: вапняк, силікати, бура, борна кислота, каніфоль.

3. Розрахунок надійності

Надійність пристрою визначається надійністю і кількістю елементів, які в нього входять.

Порядок виконання розрахунку:

1 Розбиваю схему на групи однотипових елементів і визначаю кількість елементів в кожній групі (л_і)

а) конденсатори: - керамічні - 6

-електролітичні - 6

б) мікросхема - 4

в) перемикач - 3

г) діод - 9

д) транзистор - 2

є) реле - 3

ж) світлодіод - 1

з) резистори: - металоплівкові - 19

змінні - 6

и) запобіжник - 1

і) мікроамперметр - 2

Ї) трансформатори: живлення - 1

імпульсні - 1

й) розетка - 3

к) оптрон - 1

л) симістор - 1

м) паяння - 202

2 Для кожного типу елементів по табл. П8[30] визначаю інтенсивності відмов у номінальному режимі

(лjн) • 10^-6

а) конденсатори: - керамічні - 0,15 • 10^-6

-електролітичні- 0,035 • 10^-6

б) мікросхема- 0,02 • 10^-6

в) перемикач - 0,06 • 10^-6

г) діод9 - 0,2 • 10^-6

д) транзистор2 - 0,84 • 10^-6

є) реле- 0,25 • 10^-6

ж) світлодіод- 0,85 • 10^-6

з) резистори: - металоплівкові- 0,2 • 10^-6

змінні - 0,053 • 10^-6

и) запобіжник - 0,5 • 10^-6

і) мікроамперметр - 1 • 10^-6

Ї) трансформатори: живлення - 0,025 • 10^-6

імпульсні - 0,17 • 10^-6

й) розетка - 0,01 • 10^-6

к) оптрон - 0,8 • 10^-6

л) симістор - 0,8 • 10^-6

м) паяння - 0,01 • 10^-6

3 Визначаю інтенсивність відмов елементів з урахуванням умов їх експлоатації за формулою:

лj=лj_н • К_л

де К_л - поправочний коефіцієнт, який дорівнює К_л1 • К_л2 • К_л3,

а К_л1 - коефіцієнт, що враховує вплив механічних факторів,

К_л2 - коефіцієнт, що враховує вплив кліматичних факторів,

К_л3 - коефіцієнт, що враховує вплив атмосферного тиску.

Мій пристрій буде працювати в стаціонарних умовах, тому буде піддаватись під сумарний вплив вібрацій і ударів, тому К_л1= 1,07 по табл. П4[30]

При вологості 70% і температурі 30⁰ С К_л2=1,0 по табл. П5 [30].

При умові роботи пристрою на висоті 0 км. К_л3=1,0 по табл. П6 [30].

Тоді лj=1,07•1•1• лj_н =1,07• лj_н

Для кожної групи елементів значення лj відповідно будуть:

а) конденсатори: - керамічні - 0,16 • 10^-6

-електролітичні- 0,037 • 10^-6

б) мікросхема- 0,0214 • 10^-6

в) перемикач - 0,0642 • 10^-6

г) діод - 0,214 • 10^-6

д) транзистор - 0,898 • 10^-6

є) реле- 0,267 • 10^-6

ж) світлодіод- 0,9095 • 10^-6

з) резистори: - металоплівкові- 0,214 • 10^-6

змінні - 0,0567 • 10^-6

и) запобіжник - 0,535 • 10^-6

і) мікроамперметр - 1,07 • 10^-6

Ї) трансформатори: живлення - 0,02675 • 10^-6

імпульсні - 0,1819 • 10^-6

й) розетка - 0,0107 • 10^-6

к) оптрон - 0,856 • 10^-6

л) симістор - 0,856 • 10^-6

м) паяння - 0,0107 • 10^-6

4 По даним кількості елементів та інтенсивності їх відмов визначаю n_iлj:

а) конденсатори: - керамічні - 0,96 • 10^-6

-електролітичні- 0,222 • 10^-6

б) мікросхема- 0,856 • 10^-6

в) перемикач - 0,1926 • 10^-6

г) діод - 1,926 • 10^-6

д) транзистор - 1,976 • 10^-6

є) реле- 0,801 • 10^-6

ж) світлодіод- 0,9095 • 10^-6

з) резистори: - металоплівкові- 4,066 • 10^-6

змінні - 0,3402 • 10^-6

и) запобіжник - 0,535 • 10^-6

і) мікроамперметр - 1,07 • 10^-6

Ї) трансформатори: живлення - 0,02675 • 10^-6

імпульсні - 0,1819 • 10^-6

й) розетка - 0,0214 • 10^-6

к) оптрон - 0,856 • 10^-6

л) симістор - 0,856 • 10^-6

м) паяння - 2,1614 • 10^-6

5 Розраховую інтенсивність відмов:

лс=

?_i=(0,96+0,222+0,856+0,1926+1,926+1,976+0,801+0,9095+4,066+0,3402+0,535+1,07+0,02675+0,1819 +0,0214+0,856+2,1614)• 10^-6=17,10175 • 10^-6

6 Визначаю середній час безвідмовної роботи пристрою за формулою:

Т_ср=1/ лс(год.)

Т_ср=1/17,10175 • 10^-6=58473,54 (год.)

7 Визначаю ймовірність безвідмовної роботи напротязі часу t_р=1000год. за формулою:

P(t)=e^{- лс •tp}

P(t)===0,9830330

8 З довідника [24] визначаю коефіцієнт навантаження для кожного типу елементів:

а) конденсатори: - керамічні - 0,5

-електролітичні- 0,5

б) мікросхема- 1

в) перемикач - 0,4

г) діод - 0,7

д) транзистор - 0,7

є) реле- 1

ж) світлодіод- 0,7

з) резистори: - металоплівкові- 0,6

змінні - 0,5

и) запобіжник - 0,5

і) мікроамперметр - 0,5

Ї) трансформатори: живлення - 0,8

імпульсні - 0,8

й) розетка - 0,7

к) оптрон - 0,7

л) симістор - 0,7

м) паяння -

9 Для кожного типу елементів з табл. П7 [30] виписуємо значення поправочного коефіцієнту бj. Якщо значення бj відсутні то необхідно приймати умовно за одиницю:

а) конденсатори: - керамічні - 0,54

-електролітичні- 0,64

б) мікросхема- 1

в) перемикач - 1

г) діод - 1,13

д) транзистор - 0,71

є) реле- 1

ж) світлодіод- 1,13

з) резистори: - металоплівкові- 0,76

змінні - 0,19

и) запобіжник - 1

і) мікроамперметр - 1

Ї) трансформатори: живлення - 2,8

імпульсні - 2,8

й) розетка - 0,4

к) оптрон - 1,13

л) симістор - 1

м) паяння - 1

Розраховую добуток л_jб_jл_i і розміщую в останній стовпчик таблиці:

а) конденсатори: - керамічні - 0,518• 10^-6

-електролітичні- 0,142• 10^-6

б) мікросхема- 0,865• 10^-6

в) перемикач - 0,1926• 10^-6

г) діод - 1,13• 10^-6

д) транзистор - 1,402• 10^-6

є) реле- 0,801• 10^-6

ж) світлодіод- 1,0277• 10^-6

з) резистори: - металоплівкові- 3,0901• 10^-6

змінні - 0,0646• 10^-6

и) запобіжник - 0,535• 10^-6

і) мікроамперметр - 1,07• 10^-6

Ї) трансформатори: живлення - 0,0749• 10^-6

імпульсні - 0,50932• 10^-6

й) розетка - 0,0085• 10^-6

к) оптрон - 0,9672• 10^-6

л) симістор - 0,9672• 10^-6

м) паяння - 2,1614• 10^-6

10 Розраховую інтенсивність відмов системи лс за формулою:

лс=л_iб_j

Лс=(0,518+0,142+0,865+0,1926+1,13+1,402+0,801+1,0277+3,0901+0,0646+0,535+1,07+0,0749+0,50932+0,0085+0,9672+2,1614) • 10^-6=14,55932 • 10^-6

11 Визначаю середній час безвідмовної роботи пристрою за формулою:



Т_ср=1/ лс(год.)

Т_ср=1/14, 55932 • 10^-6=68684,52 (год.)

12 Визначаю ймовірність безвідмовної роботи напротязі часу t_р=1000год. за формулою:

P(t)=e^{- лс •tp}

P(t)=2,72^{-14,55932 • 10-6 • 1000}=2,72^{-14,55932 • 10-3}=0,9855370

4. Компоновка вузла

Просторова компоновка

Завдання розміщення елементів в просторі з точки зору формалізації виявляється більш важкою, ніж на площині. Тому, як правило, просторову компоновку виконують вручну. Рішення завдання просторового компонування за допомогою обчислювальної техніки можливо при однотипних складових елементах. Наприклад, шафи обчислювальної машини складаються з типових комірок і завдання зводиться до оптимального розміщення комірок у заданому обмеженому просторі за критерієм мінімізації довжини з'єднаних провідників між комірками. Компонування - одне з найбільш складних і відповідальних завдань конструювання радіоелектронної апаратури. Ручний процес компоновки забирає багато часу, оскільки доводиться розглядати кілька можливих варіантів і вибирати оптимальний для заданих умов застосування РЕА і процесу виробництва. Виконуючи компоновку, конструктор повинен врахувати склад елементної бази, зручність експлуатації, забезпечити високу ремонтопридатність і передбачити заходи щодо захисту РЕА від зовнішніх впливів і внутрішніх дестабілізуючих факторів. Компонування дозволяє зробити оцінку електромагнітних і теплових зв'язків, розрахувати кінематичні зв'язки, оцінити основні конструкторсько-технологічні рівняння і розрахувати основні показники якості конструкції.

На стадії компонування вдається вирішувати такі важливі питання як: сумісність РЕА з об'єктом і оператором; визначити форму майбутнього виробу і правильність розміщення органів регулювання, індикації та контролю. За результатами компонування складається компоновочна схема (схема розміщення, габаритні креслення), яка дозволяє зробити оцінку конструкторсько-технологічної реалізації конструкції і глибше зрозуміти її зв'язок з об'єктом установки. До теперішнього часу відомо кілька методів компоновки, що відрізняються один від одного по принципу формалізації, прийомами виконання і способами просторового розміщення складових елементів.

Етапи компонувальних робіт.

Компонування електронної апаратури виконується методом послідовних наближень. На першому етапі, коли вирішується питання про укрупнене компонування апаратури в цілому, головний конструктор, користуючись укрупненими компонувальними характеристиками (габарити, маса, об'єм, надійність тощо), визначає майбутні частини РЕА та їх характеристики. Якщо отримані відомості дозволяють дати позитивну відповідь на питання про можливість створення РЕА із заданими властивостями стосовно конкретного носія, то складаються зведені таблиці, структурні схеми та схеми з'єднань окремих частин системи. На другому етапі на підставі даних, отриманих на першому етапі, визначається необхідне число операторів, їх взаємозв'язок і проводиться ескізна компоновка робочих місць. Основою для цих робіт є дані про характер виробництва, у вигляді потоку інформації, що надходить до оператора. Точна оцінка зовнішніх компонувальних параметрів пультів керування вимагає участі фахівців з інженерної психології та художників-дизайнерів. За результатами аналізу та обговорення розробляється ескіз креслення робочих місць операторів і проводяться необхідні зміни структурної схеми РЕА з урахуванням введення додаткових узгоджувальних та автоматизованих систем. На третьому етапі компоновки вирішується завдання ескізного розміщення РЕА на об'єкті установки. Остаточно вирішуються питання, що пов'язані з формою і габаритами окремих частин РЕА. Проглядаються варіанти системи охолодження, віброзахисту і герметизації. Узгоджуються місця входу і виходу кабельних виводів, розміщення електричних роз'ємів, визначаються джерела можливих випромінювань, вирішуються питання взаємозамінності і ремонтопридатності на об'єкті установки.

На різних етапах компоновки використовуються різні прийоми компонувальних робіт: аналітичний, номографний, аплікаційний, модельний. Аналітична і номографічна компоновка застосовується на ранніх стадіях проектування РЕА і дозволяє отримати орієнтовну оцінку характеристик конструкції. При аналітичному компонуванні рахується число елементів кожного виду і приблизний об'єм кожного елементу. Потім з урахуванням коефіцієнта заповнення об'єму підраховують об'єму конструкції. Для складної апаратури цей метод виявляється малопридатним. У ряді випадків можна скористатися номограмами, які наводяться в нормативних документах. Аналітітична і номографічна компоновки проводяться за схемою електричною принциповою, тому цей метод не володіє достатньою наочністю і не дає можливості оцінити просторову компоновку.

Аплікаційна і модельна компоновки дозволяють отримати ескізи, на підставі яких розробляють конструкторську документацію. Ці методи використовуються на останніх етапах компонувальних робіт. При площинному аплікаційному компонуванні траекторія зв'язків створюється автоматично за допомогою ЕОМ. Результатом конструювання є ескіз конструкції, отриманий на графобудівнику, або фотошаблон, отриманий на фотонабірній машині, керованої ЕОМ. Модельне компонування дозволяє отримати моделі складної форми. Об'ємні складові частини виготовляють з пінопласту у вигляді спрощених геометричних форм: кубів, циліндрів, паралелепіпедів та інше. Кріплення таких моделей до несучої конструкції здійснюється за допомогою клею або постійних феритових магнітів.

Ескіз компонування можна отримати фотографуванням моделі або зарисовкою. Натуральна компоновка припускає використання реальних конструкцій. Для натурального макетування використовуються вузли, блоки, прилади. Завдяки цьому створюється наочність. Натуральне компонування дозволяє вирішувати на макеті ряд складних завдань, які графічно буває дуже важко уявити. Часто на практиці натуральну компоновку використовують разом з модельною, коли частина блоків або пристроїв заміняється їх моделями. Дуже часто такий прийом використовується при макетному розміщенні РЕА на нових типах літаків, при цьому вдається вирішувати такі питання , як зручність роботи з апаратурою, доступність, забезпечення ремонтопридатності і так далі.

5. Конструктивний розрахунок вузла

Друкована плата - це основна частина виробу електронної техніки. Друковані плати можуть бути виготовлені на гнучкій та твердій основі, вони поділяються на такі основні типи:

- багатошарові;

- односторонні;

- двосторонні;

Для виготовлення друкованої плати я обираю двосторонню плату, її перевага заключається в можливості розміщенні складних електричних зв'язків при невеликій площі плати.

В залежності від розмірів елементів друкованого монтажу, друковані плати поділяються на 5 класів точності.

1-ий та 2-ий клас - до них відносяться друковані плати, які маюсь доволі невисоку собівартість, достатню надійність в експлуатації та простоту виконання.

3-ий - 5-ий класи - до них відносяться друковані плати, що до яких встановлюються більш жорсткі обмеження в габаритних розмірах, та які потребують використання більш дорогих та якісних матеріалів для їх вироблення.

Я обрав 1-ий клас точності для виготовлення своєї плати.

Матеріал для друкованої плати обираю за ГОСТ 10316-78 або ГОСТ 23751-79.

Для виготовлення плат 1-ої та 2-ої груп жорсткості рекомендується використовувати матеріал на основі паперу (гетинакс), а для 3-ої та 4-ої груп жорсткості потрібно застосовувати матеріал на основі склотканини(склотекстоліт).

Для своєї плати я обрав фольгований діелектрик марки СФ - 2 - 35 - 1,5

Щоб розрахувати площу плати необхідно спочатку розрахувати площу кожного елементу , які будуть встановлюватись на плату. Габаритні розміри елементів вибираю із довідника [14] і заношу до таблиці 5.1. Після завершення розрахунків заповнюю крайні стовпчики таблиці.

Площі резисторів та діодів визначаю за формулою:

де D - діаметр корпусу (мм),

l - відстань між формованими виводами (мм).

Площі конденсаторів К10-17, мікросхем, стабілізаторів, транзисторів, симістора ВТА08-6 та оптрона РС817 визначаю за формулою:

де L - довжина корпусу (мм),

В - ширина корпусу (мм).

Площу конденсаторів К50-35, реле RM94 та резисторів СПЗ-19А:

де D - діаметр корпусу (мм)

Методом аналітичної компоновки розраховую орієнтовну площу плати за формулою:

,

де - коефіцієнт заповнення плати (= ).

=2(340,26+405+51,36+,51,36+47,47+146,25+467,5+37,5+52,5+356,14+98,7+350+105,71+34,8+101,25+45+77,41+33,75+87,5+10,625+21,6+21,6+47,84)=7178,77 (мм²)

Обравши довжину 80мм. Визначаю ширину плати, дотримуючись співвідношення сторін плати не більше 3:1. Плата має розміри 80Ч90 (мм).

Крок координатної сітки - 2,5мм.

Центри монтажних отворів розміщені у вузлах координатної сітки.

Діаметр отворів в друкованій платі має бути більше діаметру виводу елемента, який в ньому розміщується, це дає змогу для здійснення вільного встановлення елементів.

Якщо d_вив<0,8мм, то d_отв = d_вив +0,2мм

Якщо d_вив?0,8мм, то d_отв = +0,3мм.

Для досягнення міцної хватки виводів елементів з друкованим провідником навколо отвору виконують контактну площадку (КП), яку рекомендують робити у вигляді кільця. Діаметр кільця визначаю за формулою:



d_кп = d_отв+2в+с

де d_отв - діаметр отвору (мм)

в - мінімальна радіальна ширина КП (мм)

с - коефіцієнт розкиду міжцентрової відстані, зміщення шарів (мм).

Для 1 класу точності в=0,3мм, с=0,6мм.

Для d_вив =0,31мм, d_отв=0,31+0,2=0,51(мм)

Для d_вив =0,5мм, d_отв=0,5+0,2=0,7(мм)

Для d_вив =0,56мм, d_отв=0,56+0,2=0,76(мм)

Для d_вив =0,6мм, d_отв=0,6+0,2=0,8(мм)

Для d_вив =0,7мм, d_отв=0,7+0,2=0,9(мм)

Для d_вив =0,8мм, d_отв=0,8+0,2=1,0(мм)

Для d_вив =0,86мм, d_отв=0,86+0,3=1,086(мм)

Для d_вив =0,88мм, d_отв=0,88+0,3=1,23(мм)

Для d_вив =0,9мм, d_отв=0,9+0,3=1,2(мм)

Вибираю отвори із ряду: 0,7; 0,9; 1,1; 1,3.

Визначаю D_кп

Для d_отв=0,7; D_кп=0,7+20,3+0,6=1,9 (мм)

Для d_отв=0,9; D_кп=0,9+20,3+0,6=2,1 (мм)

Для d_отв=1,1; D_кп=1,1+20,3+0,6=2,3 (мм)

Для d_отв=1,3; D_кп=1,3+20,3+0,6=2,5 (мм)

Після проведення заміни вітчизняної елементної бази на їх імпортні аналоги проводимо розрахунок площі нової плати при односторонньому розміщенні елементів схеми.

Площі корпусів 0603, 0805, 1206, 1210 розраховую за формулою:

де - довжина корпусу (мм),

- ширина корпусу (мм)

Площі корпусів мікросхем SOIC визначаю за формулою:

де - довжина корпусу (мм),

- відстань між формованими виводами (мм).

Площу транзистора BF450, реле РЭС-9, РЭС-15, та конденсаторів MCRH35V08M13Ч21, MCRH35V567M10Ч21, MCRH35V22228M16Ч32, MCRH25V226M5Ч11визначаю за формулою:

де D - діаметр корпусу (мм)

Площі діодів визначаю за формулою:

де D - діаметр корпусу (мм),

l - відстань між формованими виводами (мм).

Площі мікросхем L7809CV, A7909, KA317M, стабілізаторів, реле RM-94, резистора 3296W-1-101, транзистора BFP721, симістора ВТА08-6 та оптрона РС817 визначаю за формулою:

де L - довжина корпусу (мм),

В - ширина корпусу (мм).

Площу плати знаходжу за формулою:



,

де - коефіцієнт заповнення плати (= ).

2(1,317+59,53+18,36+8,84+22,8+18,08+51,36+51,36+51,36+54,25+356,14+98,47+350+136,08+34,809+101,25+45+77,41+32,45+46,25+33,75+47,84+132,6+78,5+200,96+19,625)= 5108,13 мм.²

Дані розрахунки доводять те, що заміна деяких елементів на більш сучасні, що використовуються для поверхневого монтажу, дає змогу значно зменшити розмір плати, в порівнянні з платою зі звичайними елементами. Дана плата має габаритні розміри майже в 1,5 рази менші ніж попередня.

Для створення нової комбінованої друкованої плати з частково-заміненими елементами на більш сучасні аналоги, потрібно провести для них розрахунки посадкових місць:

Розміри контактних площадок для монтажу пасивних компонентів з прямокутною формою корпусу визначають за формулами:

Ширина площадки

х= Wmax+k

Довжина площадки

y= Hmax+Tmax+k

Відстань між площадками

A= Lmax-2Tmax-k



де W- ширина компоненту T- ширина зони паяння(контактної області)

H- висота компоненту k- константа (0,05 мм)

L- довжина компоненту

Для корпусу 0603:

x= Wmax+k=0,85+0,05=0,9(мм)

y= Hmax+Tmax+k=0,45+0,3+0,05=0,8(мм)

A= Lmax-2Tmax-k=1,55-20,3-0,05=0,9(мм)

Для корпусу 0805:

х= Wmax+k=1,35+0,05=1,4(мм)

y= Hmax+Tmax+k=0,6+0,55+0,05=1,2(мм)

A= Lmax-2Tmax-k=2,1-20,55-0,05=0,95(мм)

Для корпусу 1206:

х= Wmax+k=1,8+0,05=1,85(мм)

y= Hmax+Tmax+k=1,78+0,75+0,05=2,58(мм)

A= Lmax-2Tmax-k=3,4-20,75-0,05=1,85(мм)

Для корпусу 1210:

х= Wmax+k=2,64+0,05=2,69(мм)

y= Hmax+Tmax+k=0,71+0,75+0,05=1,51(мм)

A= Lmax-2Tmax-k=3,35-20,75-0,05=1,8(мм)

Для корпусів типу SOIC характерне різне розташування L- подібних виводів. Для розрахунку розмірів контактних площадок посадкових місць найчастіше використовують ширину корпусу (F), чим відстань між виводами.

Рекомендовані правила для вибору контактних площадок для SOIC наступні:

Ширина = 0,625 мм, довжина = 1,9 мм

А = F-k

де А - відстань між площадками, F - ширина корпусу , к - константа (0,75 мм).

Для корпусу SOIC-14:

А = F-k=2,66-0,05=2,1(мм)

Для d_вив =0,48мм, d_отв=0,48+0,2=0,68(мм)

Для d_вив =0,5мм, d_отв=0,5+0,2=0,7(мм)

Для d_вив =0,51мм, d_отв=0,51+0,2=0,71(мм)

Для d_вив =0,56мм, d_отв=0,56+0,2=0,76(мм)

Для d_вив =0,7мм, d_отв=0,7+0,2=0,9(мм)

Для d_вив =0,8мм, d_отв=0,8+0,2=1,0(мм)

Для d_вив =0,86мм, d_отв=0,86+0,3=1,086(мм)

Для d_вив =0,88мм, d_отв=0,88+0,3=1,23(мм)

Вибираю отвори із ряду: 0,7; 0,9; 1,1.

Визначаю D_кп:

Для d_отв=0,7; D_кп=0,7+20,3+0,6=1,9 (мм)

Для d_отв=0,9; D_кп=0,9+20,3+0,6=2,1 (мм)

Для d_отв=1,1; D_кп=1,1+20,3+0,6=2,3 (мм)

6. Опис конструкції

Зібраний блок управління в корпусі від старого комп'ютерного блоку живлення. На його передній панелі розміщені прилади РА1, РА2, регулятор температури R22, світлодіод HL1, перемикач SA4 режиму роботи індикатора напруги РА2. Роз'єми XS2 і XS3 винесені на праву бокову стінку корпусу , на лівій встановлені змінні резистори R8, R9 і вимикач SA2. Вимикач SA1 і роз'єм XS1 знаходяться на задній стінці корпусу. Інтегральний стабілізатор DA3 і симистор VS1 забезпечені невеликими тепловідводами - алюмінієвими пластинами розмірами 60 Ч 25 мм.

Всі змінні резистори - групи А з лінійною залежністю опору від кута повороту ручки: R8 і R22 - СПЗ- 33 - 32, R9 - СПЗ- ЗЗ - 20 ( з вимикачем ). Підлаштування резистори - СПЗ- 19А, постійні - МЛТ. Конденсатори можуть бути будь-яких типів .

Трансформатор Т1 застосований готовий на магнітопроводі ШЛ 16 Ч 24 з напругою вторинної обмотки 2 Ч 12 В. Потужність цього трансформатора повинна бути з деяким запасом достатньою для живлення низьковольтного паяльника і двигуна вентилятора фена. Трансформатор Т2 намотаний на феритових кільцях М2000НМ типорозміру К20х12 Ч 6, його обмотка I має 50 витків, а обмотка II - 30 витків ізольованого дроту діаметром 0,25 ... 0,5 мм.

Мікроамперметр РА1 - М4204 зі струмом повного відхилення стрілки 100 мкА. Розмір видимої частини його шкали - 70 Ч 50 мм. В якості РА2 використаний індикатор рівня від старого магнітофона з струмом повного відхилення 1000 мкА.

Випрямні мости КЦ407А і КВР206 можна замінити мостами другого типу, причому той, що встановлюється замість КВР206, повинен бути з допустимим випрямленою струмом, не менш споживаного вентилятором фена при максимальних обертах.

Реле К1 - РЕС9 виконання РС4.529.029 - 00, К2 - РЕС15 виконання РС4.591.003, КЗ - RM94 - 1012 з обмоткою на 12 В. Перші два реле можуть бути замінені одним з достатнім числом контактних груп. Контакти реле КЗ повинні бути розраховані на комутацію струму не менше 2 А при напрузі 250 В. Напруга спрацьовування у всіх реле - не більше 15 В.

Розетка XS1 - ОНЦ-ВГ-4-5/16-Р ( СГ- 5 ) від старого магнітофона. В якості розетки XS2 застосована панель для октальной електронної лампи. Відповідна частина для неї ( ХР1 на рис. 2 і рис. 4 ) - цоколь від такої лампи або роз'єм відхиляє старого лампового телевізора. Роз'єм XS3 - РГ1Н - 1 - 3, вилка для нього ( ХР1 на рис. 3 ) - PLU2H 1-18 . Вимикачі SA1 і SA4 - МТЗ, a SA2 - П 1T- 1 -1 В.

Якщо у використовуваному паяльнику немає вбудованої термопари, її потрібно встановити. «Гарячий » спай кріплять будь-яким доступним способом до жала паяльника або в безпосередній близькості від нього. У фені спай термопари має бути встановлений в центрі вихідного отвору. Провід термопари нарощують до необхідної довжини звичайними монтажними проводами, причому місце з'єднання повинно знаходитися якомога далі від частин, що нагріваються паяльника або фена. Плюсової і мінусовий висновки термопари визначають, прогріваючи її спай паяльником і вимірюючи развиваемую термоЕРС мультіметром на самому чутливому межі вимірювання напруги.



Висновки

Отже як я вже переконався, більш широке застосування в сучасній електронній апаратурі знаходять мініатюрні компоненти для поверхневого монтажу. Але для їх пайки необхідний спеціальний інструмент, звичайним паяльником до них не підібратися, особливо, якщо потрібно випаяти ( запаяти ) мікросхему в корпусі PLCC або BGA. Тут не обійтися без фену, який прогріває місце пайки потоком гарячого повітря, і паяльника з дуже тонким жалом. Необхідні установка і підтримка потрібної температури жала паяльника і повітря, що подається феном. Саме ці та інші сервісні функції забезпечує блок керування, який утворює разом з підключеними до нього інструментами паяльну станцію. Однак промислові паяльні станції досить не дешеві, і не кожен може собі дозволити придбати таку « іграшку ». Вихід з цієї ситуації - зібравши пропонований саморобний блок управління, створити власну паяльну станцію, підключаючи до нього вже наявні паяльники та фен.



Список використаної літератури

1. ГОСТ 2.104-68. ЕСКД. Основные надписи.

2. ГОСТ 2.105-95. ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.

3. ГОСТ 2.109-73. ЕСКД. Основные требования к чертежам.

4. ГОСТ 2.201-80. ЕСКД. Обозначение изделий и конструкторских документов.

5. ГОСТ 2.301-68. ЕСКД. Форматы.

6. ГОСТ 2.302-68. ЕСКД. Масштабы.

...