8809-1 (616205), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Даже при нормальной относительной влажности воздуха (65%) все тела покрыты тончайшей (0,001...0,01 мкм) пленкой влаги, которая может быть непрерывной (на гидрофильной поверхности) или прерывистой (на гидрофобной). С ростом относительной влажности толщина пленки растет и при 93...96% достигает сотни микрон, резко снижая поверхостное сопротивление изолятора.
Уменьшение поверхостного и объемного сопротивлений приводит к шунтированию элементов, появлению гальванических связей между ними, возрастанию потерь в конденсаторах и трансформаторах, падению добротности катушек и так далее. Все это вызывает ухудшение работы аппарата и в ряде случаем выход его из строя из-за электрических пробоев.
Весьма опасна, особенно для серебра и олова, электрохимическая коррозия, приводящая к нарушению паяных соединений в печатном монтаже, возрастанию переходного сопротивления контактов реле и переключателей (вплоть до полного разрыва цепи). Большую опасность высокая относительная влажность представляет для самих печатных плат: из-зи небольших расстояний между проводниками появление пленки и капель влаги приводит к пробою между ними.
Следовательно, воздух с высокой (более 80%) относительной влажностью, действующей длительное время на радиоаппаратуру,- фактор, который необходимо учитывать при ее конструировании и эксплуатации. Ежедневная работа в течение четырех-пяти часов в какой-то мере предохраняет радиоаппаратуру от повреждения в этих условиях.
Способы защиты радиоэлектронной аппаратуры от действия влажного воздуха бывают пассивными и активными. Пассивная защита основана на создании барьера, либо замедляющего проникновение влаги, либо полностью изолирующего его от влажного воздуха. В первом случае это достигается пропиткой или покрытием объекта различными веществами (смолами, лаками, компаундами), во втором - помещением его в герметичный корпус (металлический корпус, стеклянный или керамический баллон). Активная защита заключается в поглощении влаги адсорбентами, снижающими относительную влажность воздуха в кожухе аппарата до безопасного уровня.
Пассивные способы в настоящее время - основные при защите радиоаппаратуры. Следует, однако, отметить, что полная герметизация бытовых аппаратов обычно не применяется из-за большой стоимости, значительной материалоемкости, увеличения массы и объема аппарата, сложности уплотнения осей ручек управления, плохой ремонтопригодности и так далее.
Самый распространенный и дешевый способ защиты гетинаксовых и стеклотекстолитовых печатных плат - покрытие их бакелитовыми, эпоксидными и другими лаками или эпоксидной смолой. Наиболее стойко к действию влаги покрытие из эпоксидной смолы, обеспечивающее самое высокое поверхостное сопротивление. Несколько хуже защитные свойства перхлорвиниловых, фенольных и эпоксидных лаков. Плохо защищает покрытие из полистирола, но в отличие от остальных, при помещении изделия в нормальные условия оно быстро восстанавливает свои свойства.
Далее приведены наиболее распространенные материалы, применяемые для защитных покрытий.
Лак СБ-1с, на основе фенолформальдегидной смолы, нанесенный на поверхность сохнет при температуре 600 С в течение 4 ч, наносят его до пяти слоев с сушкой после каждого слоя, получается плотная эластичная пленка толщиной до 140 мкм.
Лак УР-231 отличается повышенной эластичностью, влагостойкостью и температуростойкостью, поэтому может применяться для гибких оснований. Лак приготовляют перед нанесением в соответствии с инструкцией и наносят на поверхность пульверизацией, погружением или кисточкой. Наносят четыре слоя с сушкой после каждого слоя при температуре 18-230 С в течение 1,5 ч.
Для аппаратуры, работающей в тропических условиях, в качестве защитного покрытия применяют лак на основе эпоксидной смолы Э-4100. Перед покрытием в лак добавляют 3,5% отвердителя № 1, смешивают и разводят смесью, состоящей из ацетона, этилцеллозольва и ксилола до вязкости 18-20 сек по вискозиметру ВЗ-4. После смешивания жидкость фильтруют через марлю, сложенную в несколько слоев. В полученную смесь погружают чистую высушенную аппаратуру. После каждого погружения стряхивают излишки смеси и ставят сушить на 10 мин, таким образом наносят шесть слоев. Это покрытие обладает малой усадкой и плотной структурой.
Исходя из вышеперечисленных сравнений выбираем для защитного покрытия от действия влаги лак УР-231.
4. Расчетная часть
4.1. Определение ориентировочной площади печатной платы
Сначала рассчитаем суммарную площадь резисторов МЛТ-0,125
S1=n1L1D1
S1=2262,2=290,4 мм2
где S1 - суммарная площадь резисторов МЛТ-0,125
n - количество резисторов МЛТ-0,125
L1 - длина резистора МЛТ-0,125, мм
D1 - ширина резистора МЛТ-0,125, мм
Рассчитаем суммарную площадь резисторов МЛТ-0,25:
S2= n2L2D2
S2=473=84 мм2
где S2 - суммарная площадь резисторов МЛТ-0,25
n2 - количество резисторов МЛТ-0,25
L2 - длина резистора МЛТ-0,25, мм
D2 - ширина резистора МЛТ-0,25, мм
Рассчитаем суммарную площадь резисторов МЛТ-0,5:
S3=n3L3D3
S3=210,84,2=90,72 мм2
где S3 - суммарная площадь резисторов МЛТ-0,5
n3 - количество резисторов МЛТ-0,5
L3 - длина резистора МЛТ-0,5, мм
D3 - ширина резистора МЛТ-0,5, мм
Рассчитаем суммарную площадь резисторов СП3-1б:
S4=n4L4D4
S4=115,58,2=127,1 мм2.
где S4 - суммарная площадь резисторов СП3-1б
n - количество резисторов СП3-1б
L4 - длина резистора СП3-1б, мм
D4 - ширина резистора СП3-1б, мм
Рассчитаем суммарную площадь конденсаторов К53-1:
S5=n5L5D5
S5=3134=156 мм2.
где S5 - суммарная площадь конденсаторов К53-1 емкостью 15 мкФх16 В.
n5 - количество конденсаторов К53-1 емкостью 15 мкФх16 В
L5 - длина конденсатора К53-1 емкостью 15 мкФх16 В, мм
D5 - ширина конденсатора К53-1 емкостью 15 мкФх16 В, мм
S6=n6L6D6
S6=1104=40 мм2
где S6 - суммарная площадь конденсаторов К53-1 емкостью 6,8 мкФх16 В.
n6 - количество конденсаторов К53-1 емкостью 6,8 мкФх16 В
L6 - длина конденсатора К53-1 емкостью 6,8 мкФх16 В, мм
D6 - ширина конденсатора К53-1 емкостью 6,8 мкФх16 В, мм
S7=n7L7D7
S7=1·17·4=68 мм2
где S7 - суммарная площадь конденсаторов К53-1 емкостью 4,7 мкФх30 В.
L7 - длина конденсатора К53-1 емкостью 4,7 мкФх30 В, мм
D7 - ширина конденсатора К53-1 емкостью 4,7 мкФх30 В, мм
Рассчитаем суммарную площадь конденсаторов К50-6:
S8=n8··r82
S8=2·3,14·32=56 мм2
где S8 - суммарная площадь конденсаторов К50-6 емкостью 10 мкФх16 В.
n8 - количество конденсаторов К50-6 емкостью 10 мкФх16 В.
=3,14
r8 - диаметр конденсатора К50-6 емкостью 10 мкФх16 В, мм
S9=n9··r92
S9=2·3,14·3,752=88 мм2
где S9 - суммарная площадь конденсаторов К50-6 емкостью 30 мкФх16 В.
n9 - количество конденсаторов К50-6 емкостью 30 мкФх16 В, мм
r9 - диаметр конденсатора К50-6 емкостью 30 мкФх16 В, мм.
S10=n10··r102
S10=1·3,14·72=154 мм2
где S10 - суммарная площадь конденсаторов К50-6 емкостью 50 мкФх25 В.
n10 - количество конденсаторов К50-6 емкостью 50 мкФх25 В.
r10 - диаметр конденсатора К50-6 емкостью 50 мкФх25 В, мм
S11=n11··r112
S11=1·3,14·62=113 мм2
где S11 - суммарная площадь конденсаторов К50-6 емкостью 100 мкФх10 В.
n11 - количество конденсаторов К50-6 емкостью 100 мкФх10 В.
r11 - диаметр конденсатора К50-6 емкостью 100 мкФх10 В, мм
S12=n12··r122
S12=1·3,14·62=113 мм2
где S12 - суммарная площадь конденсаторов К50-6 емкостью 100 мкФх16 В.
n12 - количество конденсаторов К50-6 емкостью 100 мкФх16 В.
r12 - диаметр конденсатора К50-6 емкостью 100 мкФх16 В, мм
S13=n13··r132
S13=1·3,14·92=254 мм2
где S13 - суммарная площадь конденсаторов К50-6 емкостью 200 мкФх25 В.
n13 - количество конденсаторов К50-6 емкостью 200 мкФх25 В.
r13 - диаметр конденсатора К50-6 емкостью 200 мкФх25 В, мм
S14=n14··r142
S14=1·3,14·92=254 мм2
где S14 - суммарная площадь конденсаторов К50-6 емкостью 500 мкФх25 В.
n14 - количество конденсаторов К50-6 емкостью 500 мкФх25 В.
r14 - диаметр конденсатора К50-6 емкостью 500 мкФх25 В, мм
Рассчитаем суммарную площадь конденсаторов КД-2б:
S15=n15·L15·D15
S15=1·16,5·5=82,5 мм2
где S15 - суммарная площадь конденсаторов КД-2б.
n15 - количество конденсаторов КД-2б.
L15 - длина конденсатора КД-2б, мм
D15 - ширина конденсатора КД-2б, мм
Рассчитаем суммарную площадь конденсаторов КМ-5:
S17=n17·L17·D17
S17=1·11·3,3=36,3 мм2
где S17 - суммарная площадь конденсаторов КМ-5 емкостью 0,033 мкФ.
n17 - количество конденсаторов КМ-5 емкостью 0,033 мкФ.
L17 - длина конденсатора КМ-5 емкостью 0,033 мкФ, мм
D17 - ширина конденсатора КМ-5 емкостью 0,033 мкФ, мм
S18=n18·L18·D18
S18=1·8,5·3=25,5 мм2
где S18 - суммарная площадь конденсаторов КМ-5 емкостью 0,047 мкФ.
n18 - количество конденсаторов КМ-5 емкостью 0,047 мкФ.
L18 - длина конденсатора КМ-5 емкостью 0,047 мкФ, мм
D18 - ширина конденсатора КМ-5 емкостью 0,047 мкФ, мм
S19=n19·L19·D19
S19=1·6·3=18 мм2
где S19 - суммарная площадь конденсаторов КМ-5 емкостью 0,047 мкФ.
n19 - количество конденсаторов КМ-5 емкостью 0,047 мкФ.
L19 - длина конденсатора КМ-5 емкостью 0,047 мкФ, мм
D19 - ширина конденсатора КМ-5 емкостью 0,047 мкФ, мм
S20=n20·L20·D20
S20=2·8,5·3=51 мм2
где S20 - суммарная площадь конденсаторов КМ-5 емкостью 2200 пФ.
n20 - количество конденсаторов КМ-5 емкостью 2200 пФ.
L20 - длина конденсатора КМ-5 емкостью 2200 пФ, мм
D20 - ширина конденсатора КМ-5 емкостью 2200 пФ, мм
S21=n21·L21·D21
S21=1·13·3=39 мм2
где S21 - суммарная площадь конденсаторов КМ-5 емкостью 0,01 мкФ.
n21 - количество конденсаторов КМ-5 емкостью 0,01 мкФ.
L21 - длина конденсатора КМ-5 емкостью 0,01 мкФ, мм
D21 - ширина конденсатора КМ-5 емкостью 0,01 мкФ, мм
Рассчитаем площадь микросхемы К237УН2:
S22=n22·L22·D22
S22=1·19,5·7,5=146,2 мм2
где S22 - суммарная площадь микросхемы К237УН2.
n22 - количество микросхемы К237УН2.
L22 - длина микросхемы К237УН2, мм
D22 - ширина микросхемы К237УН2, мм
Рассчитаем суммарную площадь стабилитронов Д814Б:
S23=n23·L23·D23
S23=2·15·7=210 мм2
где S23 - суммарная площадь стабилитронов Д814Б.
n23 - количество стабилитронов Д814Б.
L23 - длина стабилитронов Д814Б, мм
D23 - ширина стабилитронов Д814Б, мм
Рассчитаем суммарную площадь транзисторов КТ315Г:
S24=n24·L24·D24
S24=4·6·3=72 мм2
где S24 - суммарная площадь транзисторов КТ315Г
n24 - количество транзисторов КТ315Г
L24 - длина транзисторов КТ315Г, мм
D24 - ширина транзисторов КТ315Г, мм
Рассчитаем суммарную площадь транзисторов ГТ402:
S25=n25··r25
S25=1·3,14·5,852=107 мм2
где S25 - суммарная площадь транзисторов ГТ402