135892 (Разработка программатора микросхем ПЗУ), страница 3

Таблица 1 - Допустимая плотность тока для электрохимического метода изготовления.

Метод изготовления	Толщина фольги, t, мкм	Допустимая плотность тока, j, А/мм2	Удельное сопротивление, р, Ом*мм2/м
Электрохимический	50	25	0,05

1. Расчёт минимальной ширины печатных проводников

3.1.2.1 Минимальная ширина проводников для ДПП, изготовляемых электрохимическим методом при фотохимическом способе получения рисунка

bmin=b_1min+0,03, (3.2)

где b_1min – минимальная эффективная ширина проводника, мм;

b_1min=0,18 мм – для плат 1,2,3 классов точности

b_min= 0,18+0,03=0,21 мм;

3.1.2.2 Максимальная ширина проводников

b_max=b_min+(0,02…0,06)=0,21+0,04=0,25 мм; (3.3)

3.1.3 Расчёт номинального значения диаметров монтажных отверстий

d = dэ + |∆dн.о.| + r, (3.4)

где dэ – максимальный диаметр вывода устанавливаемого ЭРЭ;

∆dн.о. – нижнее предельное отклонение от номинального диаметра монтажного отверстия /18/;

r – разница между минимальным диаметром отверстия и максимальным диаметром вывода ЭРЭ, её выбирают в пределах

r = 0,1…0,4 мм.

d = 0,9 + 0,1 + 0,2 = 1,2 мм

Примечание - Рассчитанные значения d сводят к предпочтительному ряду отверстий:

0,7; 0,9; 1,1; 1,3; 1,5; 1,7; мм.

d = 1,3 мм – по предпочтительному ряду отверстий.

3.1.4 Расчёт диаметра контактных площадок

3.1.4.1 Минимальный диаметр контактных площадок для ДПП, изготовляемых электрохимическим методом при фотохимическом способе рисунка

D_min = D_1min + 0,03, (3.5)

где D_1min – минимальный эффективный диаметр площадки:

D_1min = 2*(bм + d_max / 2 + d + p),

где bм – расстояние от края просверленного отверстия до края контактной площадки;

d и p – допуски на расстояние отверстий и контактных площадок /18/;

d_max – максимальный диаметр просверленного отверстия, мм;

d_max = d + ∆d + (0,1…0,15),

где ∆d – допуск на отверстия /18/.

d_max = 1,3 + 0,1 + 0,1 = 1,5 мм;

D_1min =2*(0,035 + 1,5 / 2 + 0,1 + 0,25)=2,27 мм;

D_min =2,27 + 0,03 = 2,273 мм ≈ 2,57 мм.

3.1.4.2 Максимальный диаметр контактной площадки

D_max =D_min + (0,02…0,06); (3.6)

D_max =2,57 + 0,02 = 2,59 мм.

3.1.5 Расчёт минимального расстояния между элементами проводящего рисунка

3.1.5.1 Минимальное расстояние между проводником и контактной площадкой

S_1min = L₀ – [(D_max / 2 + p) + (b_max / 2 + l)], мм, (3.7)

где L₀ – расстояние между центрами рассматриваемых элементов;

l – допуск на расположение проводников /18/.

S_1min= 2 – [(2,59 / 2 + 0,25) + (0,035 / 2 + 0,05)] = 0,83 мм.

4.1.5.2 Минимальное расстояние между двумя контактными площадками

S_2min=L₀ – (D_max + 2*p) = 2 – (2,59 + 2*0,25) = 1,04 мм. (3.8)

4.1.5.3 Минимальное расстояние между двумя проводниками

S_3min=L₀ – [(D_max + 2*l)] = 2 – [(2,59 + 2*0,05)] = 0,64 мм. (3.9)

Вывод: Рассчитал геометрические параметры элементов печатного монтажа. Рассмотрел минимальные расстояния между элементами печатного рисунка, соответствующие условиям, предъявляемым к геометрическим параметрам.

1. Расчет освещенности помещения БЦР

Цель: рассчитать необходимое искусственное освещение для заданного помещения.

Исходные данные:

1. длина аудитории A = 10 м;

1. ширина аудитории B = 4 м;

2. высота аудитории H = 3 м;

3. для освещения аудитории предусмотрены потолочные светильники типа УСА-25 с двумя люминесцентными лампами типа ЛБ-40;

4. уровень рабочей поверхности над полом для аудитории составляет 0,8м.

3.2.1 Расчет подвеса светильников

h = H * 0,8, м, (3.10)

где H - высота аудитории, м.

h = 3 * 0,8 = 2,4 м.

3.2.2 Расчет расстояния между рядами светильников

L = * h, м, (3.11)

где = 1,3…1,4 у светильников типа УСА-25 /13/;

L = 1,3 2,4 = 3,12 м.

Располагаем светильники по длине помещения. Расстояние между стенами и крайними рядами светильников принимаем l (0,3…0,5)*L.

l (0,3…0,5) * L = 0,4 * 3,12 = 1,25 м.

3.2.3 Расчет числа рядов светильников

n = B/L, ряд., (3.12)

где B - ширина аудитории, м;

n = 4/3,12 = 2 ряда.

3.2.4 Расчет индекса помещения

i = (A*B) / (h*(A + B)), (3.13)

где А - длина аудитории, м.

Выбираем из светотехнических справочников .

= 0,50

i = (104) / (2,4*(10 + 4)) = 1,19.

3.2.5 Расчет светового потока, излучаемого светильником

Фсв = 2*Фл, (3.14)

где Фл = 3120 - световой поток лампы ЛБ-40;

Фсв = 23120 = 6240.

3.2.6 Расчет числа светильников в ряду

(3.15)

где E_н = 400 лк. - норма освещенности;

R_з = 1,5 - коэффициент запаса, учитывающий запыление светильников иизнос источников света в процессе эксплуатации;

S - площадь помещения, м;

S = A*B, м²;

S = 10 4 = 40 м²;

z = 1,15 - коэффициент неравномерности освещения;

- коэффициент затемненности.

N = (400*1,5*40*1,15) / (2*6240*0,50) = 5 шт.

3.2.7 Расчет общей длины ряда светильников

Q = N * l_св, м, (3.16)

где l_св = 1,27 м - длина одного светильника типа УСА-25 с лампами ЛБ-40.

Q = 51,27 = 6,35 м.

Вывод: после сделанного расчета приходим к выводу, что для освещения заданного помещения необходимо использовать потолочные светильники типа УСА-25 с двумя люминесцентными лампами типа ЛБ-40, располагать светильники в 2 ряда по 5 штук с общей длиной 6,35 м.

1. Расчет трансформатора источника питания

Цель: определить основные параметры понижающего трансформатора для источника питания программатора.

Исходные данные:

1. Напряжение первичной обмотки U₁ =220 В.

1. Напряжения вторичных обмоток U₂ =30 В, U₃ =5 В, U₄ =3 В.

2. Токи вторичных обмоток I₂ =0,5 А, I₃ =0,7 А, I₄ =0,7 А.

3. Частота тока в сети f=50 Гц.

4. Трансформатор однофазный стержневого типа.

3.3.1 Определяем вторичную мощность трансформатора

(3.17)

где U2 , U3 , U4 – напряжения вторичных обмоток;

I2 , I3 , I4 – токи вторичных обмоток;

3.3.2 Определяем первичную мощность трансформатора

(3.18)

где - кпд трансформатора, который принимаем по таблице 2./13/

3.3.3 Определяем поперечное сечение сердечника трансформатора

(3.19)

где k – постоянная для воздушных трансформаторов (k=68)

3.3.4 Принимаем размеры сердечника следующими:

ширина пластин а=20 мм;

высота стержня (3.20)

ширина окна (3.21)

где m – коэффициент, учитывающий навыгоднейшие размеры окна сердечника (m=2,53).

толщина пакета пластин b=30 мм.

3.3.5 Определяем фактическое сечение выбранного сердечника

(3.22)

3.3.6 Определяем ток первичной обмотки

(3.23)

3.3.7 Определяем сечение провода первичной и вторичной обмоток, исходя из плотности тока , равной 2,5 А/мм².

(3.24)

3.3.8 Принимаем для первичной и вторичной обмоток провод ПЭВ-1 со следующими данными /13/:

1. диаметры проводов без изоляции d1=0,53 мм; d2=0,5 мм; d3=0,6 мм; d4=0,6 мм;

2. диаметры проводов с изоляцией dи1=0,58 мм; dи2=0,55 мм; dи3=0,65 мм; dи4=0,65 мм.

Определяем число витков первичной и вторичной обмоток, приняв магнитную индукцию сердечника B_c=1,35 Тл /13/:

, (3.25)

С учетом компенсации падения напряжения в проводах число витков вторичных обмоток принимаем , , .

Проверяем, разместятся ли обмотки в окне сердечника.

Площадь, занимаемая первичной и вторичной обмотками:

(3.26)

Площадь окна сердечника (3.27)

Отношение расчетной и фактической площадей окна сердечника

Следовательно, обмотки свободно разместятся в окне выбранного сердечника трансформатора.

Вывод: В результате расчета были определены основные параметры трансформатора для источника питания программатора.

1. Расчет потребляемой мощности схемы

Цель: вычислить потребляемую мощность схемы программатора.

Данные по элементам и рассчитанная мощность сведены в таблицу 2.

Таблица 2 - Потребляемая мощность.

Наименование элемента	Напряжение питания Uпит, В	Потребляемый ток Iпот, Ма	Потребляемая мощность Pпот, Вт
Микроcхемы
К555АП5	5	54	0,27
К555АП6	5	95	0,475
К555ИР23	5	45	0,225
К555КП11	5	14	0,07
К555ЛА13	5	12	0,06
К555ЛН3	5	6,6	0,033
К572ПА1	14	2	0,028
К574УД2	30	10	0,3
КР580ВВ55А	5	120	0,6
Резисторы
С2-33А	-	-	0,125
С2-33А	-	-	0,25
С2-33	-	-	0,5
С2-33А	-	-	1
Транзисторы
КТ315А	0,4	100	0,04
КТ361Г	0,4	50	0,02
КТ805	2,5	5000	12,5
КТ814	0,6	1500	0,9
КТ972	1,5	4000	6
КТ973	1,5	4000	6

Формула расчета потребляемой мощности: . (3.28)

Для транзисторов: . (3.29)

Вывод: Так как потребляемая мощность схемы равна 137,84 Вт, можно сделать заключение, что программатор микросхем ПЗУ – достаточно мощное устройство.

1. Технологическая часть

   1. Анализ технологичности конструкции устройства

Технологичность конструкции является одной из важнейших характеристик изделия. Под технологичностью изделия понимают совокупность свойств конструкции изделия, определяющих приспособленность последней к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ.