«Домашняя метеостанция»



страница7/11
Дата16.02.2017
Размер0.99 Mb.
Просмотров1394
Скачиваний2
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

3.6.Расчёт параметров печатных проводников


Технические характеристики:

-Напряжение питания: 5-10В

-Ток потребления, не более 10мА

-Размер печатной платы: 110х89 мм

-Класс точности 3

-Односторонняя печатная плата

-Метод изготовления: субтрактивный метод

-Метод нанесения рисунка: фотопечать.

3.6.1.Расчёт диаметра монтажных отверстий и контактных площадок


Номинальный диаметр отверстий рассчитывается по формуле:

Где:


  • – нижнее отклонение. (Для 3-го класса точности с не металлизированными отверстиями составляет 0.05);

  • – разница между минимальным значением диаметра отверстия и максимальным значением вывода (для ручной установки ЭРИ в пределах 0.1..0.4 мм);

  • максимальное значение диаметра вывода ЭРИ.

Отсюда: d = dЭ + 0.15

Диаметр контактной площадки рассчитывается в соответствии с классом точности печатной платы:



Где:


  • верхнее предельное отклонение диаметра отверстия (для 3-го класса точности 0.05 и отверстия < 1мм);

  • гарантийный поясок (для 3-го класса точности 0.1);

  • величина подтравливания диэлектрика в отверстии (для двусторонней печатной платы = 0);

  • и верхнее и нижнее предельное отклонения ширины проводника (для 3 класса точности 0.05);

  • позиционный допуск расположения осей монтажного отверстия (для 3 класса точности 0.15);

  • позиционный допуск расположения центра КП (для 3 класса точности 0.25).

Отсюда: D = d + 0,6

По ГОСТ 10317-72 диаметры отверстий не могут быть 0.75мм, 0.65мм. На чертеже они будут округлены в большую сторону.


3.6.2.Расчёт ширины проводников


Ширина проводников зависит от нескольких требований:

-электрические

-конструктивные

-технологические

Наименьшее номинальное значение ширины печатного проводника рассчитывается по формуле:

Где:


– минимальная допустимая ширина проводника, рассчитываемая в зависимости от допустимой токовой нагрузки;

– нижнее предельное отклонение размеров ширины печатного проводника. Для 3 класса точности ПП составляет 0.05 мм.

Минимальная допустимая ширина проводника по постоянному току определяется допустимой плотностью тока jдоп:



Где:


  • – минимальная допустимая ширина проводника;

  • – максимальная плотность тока для печатных проводников;

  • h – толщина печатного проводника.

Для субтрактивного метода принимаем:

= 100 А/мм2.

– 0.01 А

Для материала платы СФ-1-35-1.50 толщина печатного проводника составляет h = 0.075 мм.


Получаем:

Наименьшее номинальное значение ширины печатного проводника составляет:

По результатам расчета, наименьшее значение ширины проводника меньше допустимой по классу точности. По ГОСТ 23751-86 для 3 класса точности примем толщину проводника 0.25 мм.


3.6.3.Расчёт расстояния между двумя проводниками


Наименьшее номинальное расстояние между элементами проводящего рисунка рассчитывается по формуле:

Где:


  • минимально допустимое расстояние между элементами проводящего рисунка (при U ≤ 25 В Smin D = 0.1 мм);

  • позиционный допуск расположения печатных проводников. Для плат 3 класса точности составляет 0.05 мм;

  • верхнее предельное отклонение ширины проводника. Для плат 3 класса точности составляет 0.05 мм.

Получаем:

S = 0.175 мм.


3.7.Расчёт электрических параметров



3.7.1.Межпроводная емкость в печатном узле


Ёмкость между 2мя проводниками рассчитывается по формуле:

Где:


  • - эффективная диэлектрическая проницаемость изоляционных материалов;

  • - безразмерная величина, определяющая емкость на единицу длины рассчитываемой системы проводников;

  • – длина системы проводников, м.

  • .85 –диэлектрическая постоянная, пФ/м

Для определения эффективной диэлектрической проницаемости для односторонних и двусторонних печатных плат, необходимо учитывать:

-диэлектрическую проницаемость для воздуха (e1 = 1)

-диэлектрическую проницаемость для основания платы. ( для стеклотекстолита 2 = 5,6).

Для нашей платы домашней метеостанции наибольшая ёмкость будет возникать между двумя проводниками на печатной плате и между проводником и землёй.

Расчет емкости между двумя проводниками:

Рис.3. Емкость между двумя проводниками

Геометрическая ёмкость:

Диэлектрическая проницаемость:





и , где и .

К и К’ – это полные эллиптические интегралы, определяемые по справочным таблицам (Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике, М., "Наука", 1974, стр.80.).

Модуль эллиптического интеграла 1 рода , t = 0.25мм









Получаем:



Расчет емкости между проводником и землей:



Рис.4. Емкость между проводником и землей

Геометрическая ёмкость:

Диэлектрическая проницаемость:



Модуль эллиптического интеграла 1 рода , t = 0.25мм













Из полуленных емкостей можно сделать вывод, что межпроводниковая емкость настолько мала, что она не будет оказывать большого влияния на функционирование устройства, поэтому ею можно принебречь.




Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал