2.4.5. Расчёт площади и выбор размера пп модуля а1 (блок питания)

Ориентировочную площадь ПП модуля можно найти по формуле

,

где - площадь зоны размещения ЭРЭ, - площадь зоны размещения электрического соединителя, - площадь зоны размещения элементов крепления и фиксации.

Площадь s1 определяется по формуле

S₁=∑S_уст/К_S

где - коэффициент заполнения ПП; - установочная площадь i-го ЭРЭ. Суммирование произ-водится по всем ЭРЭ, входящим в модуль A1. Коэффициент принят равным 0,5. Таким образом,

.S₁=2044,5/0,5=4089 мм²

Площадь определяется по формуле

,

где d - диаметр отверстия внешней контактной площадки, ; - диаметр контактной площадки; - расстояние между соседними контактными площадками; N - количество контактных площадок, N=14. Таким образом,

S₂=6x1,1 ²x 14=101,6 мм ²

Площадь определяется по формуле

,

где N - количество фиксирующих стоек,N=4 ; B - диаметр стойки, В=4. Таким образом,

S₃=4(4+2) ²=144 мм ².

Суммарная площадь по формуле

S=4089+101,6+144=4334,6 мм ².

Согласно ГОСТ 10317-79 выбрана ПП размером 145х55 мм. Материал платы - стеклотекстолит фольгированный двусторонний СФ-2-50Г-2 ГОСТ 10316-78.

2.4.6. Расчёт объёма модуля A1

Поскольку плата определена, модуль можно рассматривать как параллелепипед, объёмом

V=S(h_max+h_пп+h_d)

где S - площадь выбранной ПП; h_max=68 - высота наиболее высокого ЭРЭ в модуле (трансформатор ТА27-220-50); - толщина ПП; - максимальная высота выступающих выводов с обрат-ной стороны платы (К50-35). Таким образом,

V=145х55х(68+1,5+5,5)= 598125 мм ³=5981,25 см ³

2.4.7. Расчёт массы модуля

1. Массу модуля можно определить по формуле

,

где - суммарная масса ЭРЭ, входящих в модуль; - масса печатной платы.

2. Масса определяется по формуле

M_эрэ=∑М ^I _эрэ

где - масса i-го ЭРЭ. Суммирование производится по всем ЭРЭ модуля A2:

М_эрэ=921г.

Пренебрегая массой проводников и припоя, масса ПП определяется по формуле

M_пп=S_gg x h_gg x r

где S - площадь ПП; - плотность стеклотекстолита. Таким образом, масса платы и модуля в целом соответственно равны

M=921+20,5=941,5 г

2.4.10. Расчёт массы модуля A2 (генератор)

2.4.10. Расчёт массы модуля A3 (индикатор)

3. Массу модуля М=11 г.

4. Площадь определяется по формуле

5. S₁=∑S_уст/К_S

Согласно ГОСТ 10317-79 выбрана ПП размером 50х55 мм. Материал платы - стеклотекстолит фольгированный двусторонний СФ-2-50Г-2 ГОСТ 10316-78.

2.4.20. Оценка объёма блока

6. По полученным данным объём блока можно оценить по формуле

V_БЛ=V_A1 + V_A2 + V_A3 + V_э ,

где V_A1 V_A2 V_A3 V_A4 V_A5 V_A6 V_э - соответственно объёмы модулей A1, A2, А3, и элементов, установленных не на плате Таким образом,

7. V_БЛ=72+166,5+157+101,75+64,75+111+235=908см ³

8. Исходя из данной оценки и требованиям по габаритным размерам блока из ТЗ, выбран корпус, представленный на ПТЭС 301241.001 (основание) и ПТЭС 301251.001 (крышка).

2.4.21 Расчёт массы корпуса

Согласно ПТЭС 301241.001 и ПТЭС 301251.001, объёмы основания и крышки соответственно равны

, .

Плотность полистирола УПС-1002 ГОСТ 28250-89 равна

.

Таким образом, массы основания, крышки и всего корпуса соответственно равны

,

.

2.4.22. Расчёт массы блока

9. Массу блока можно оценить по формуле

.

где , , , - массы соответственно модулей A1, A2, А3 элементов на платах, корпуса и винтов.

10. Таким образом:

М_бл=1,21кг

.

Согласно расчёту, блок удовлетворяет требованиям ТЗ по массогабаритным характеристикам.

2.5 Расчет топологических характеристик печатной платы

Цель расчета: определение класса точности печатной платы, основных параметров проводников и контактных площадок, а также проведение проверочных расчетов.

2.5.1 Общие сведения

Топологическим конструированием печатных плат называется разработка рисунка печатной платы (трассировка соединений) и размещения элементов. За основные критерии при топологическом конструировании принимаются два критерия минимизации (правило двух минимумов):

а) минимум пересечений;

б) минимум длины связей.

Первое требование имеет приоритет, так как оно косвенно обеспечивает лучшие электрические параметры, экономию меди. Это так же означает максимум связей с соседними элементами, что повышает быстродействие и частотный диапазон.