1.5 Аналіз порівнянних конструкцій

Блок контролю і управління є одним з найважливіших блоків пристрою безперебійного живлення, який отримує сигнали від силового блоку, аналізує їх і передає на блок індикації.

Перед тим, як приступати до розробки будь-якого продукту, необхідно, перш за все, зробити аналіз спектру пристроїв, що поставляються на ринок різними фірмами. Потрібно оцінити не тільки технічні характеристики приладів, але також зручність у роботі, простоту експлуатації, вартість.

На сьогоднішній день на ринку електронної апаратури практично немає вітчизняної продукції такого призначення, а закордонна має високу ціну з тими ж характеристиками. У зв'язку з цим при розробці БКУ, ставилася мета створити пристрій, що володіє високими характеристиками і якістю, одночасно має низьку собівартість і високу надійність.

У сучасних аналогах ПБЖ застосовуються пристрої контролю та управління, які забезпечують контроль за роботою функціональних вузлів, що входять до складу ПБЖ. Розроблюваний БКУ виконує ті ж функції, що й аналоги, крім того він виробляє додаткові напруги живлення для БСл-1.

Блок, що розробляється, зібраний на напівпровідникових інтегральних мікросхемах при порівняно невеликій кількості навісних елементів. Тому, можна сказати, що пристрій, який розроблюється, досить не складний в реалізації, при цьому він має високу якість та високу надійність.

1.6 Технічні вимоги на розроблення

1. Граничні кліматичні умови експлуатації блоку:

температура навколишнього повітря від +5 до +60 є С;

відносна вологість повітря до 95%;

відносна вологість повітря 100% при 60 ° С протягом 2 год;

атмосферний тиск від 84 до 107 kPa

2. Вимоги до електричного монтажу:

напруга живлення 15 В ± 10%

максимальна споживана потужність 50 Вт

електричні лінії, чутливі до перешкод - вхідні сигнальні лінії

3. Конструкторські вимоги:

клас точності друкованого монтажу - не менше третього, оскільки, з одного боку, забезпечується досить висока щільність трасування і монтажу, а з іншого - для їх виробництва потрібно рядове, хоча і спеціалізоване, обладнання.

крок координатної сітки - 1,27 мм (використовуються мікросхеми та елементи з максимальним кроком виводів 1,27 мм)

вхідні лінії максимально видалити від вихідних ліній

виконати екранування провідником "земля" по всьому периметру друкованої плати.

1.7 Аналіз технології виготовлення

Пристрій безперебійного живлення, до складу якого входить розглянутий блок контролю і управління, використовується як для персональних комп'ютерів, так і для виробничого обладнання. З цього випливає, що обсяг виробництва буде серійним і складе приблизно 100 000 виробів на рік. При виникненні попиту на даний пристрій, підприємство-виробник може випустити додаткову партію проектованого виробу.

Отже, тип виробництва - серійне багатономенклатурним. Даний тип виробництва дозволяє застосувати типові технологічні процеси.

Проаналізувавши конструкцію проектованого виробу, зробимо висновок про те, що блок буде скомпоновано на основі друкованої плати з передбачуваним класом щільності друкованого монтажу 3.

З наведених вище даних по елементній базі видно, що раціонально застосовувати автоматичні методи установки мікросхем і ЕРЕ, зі способом монтажу SMD, та електрорадіоелементів з аксіальними виводами. Оскільки навісних елементів з осьовими виводами невелика кількість, їх встановлюємо вручну.

На підприємстві, де буде виготовлятися блок, що розроблюється, освоєні такі типові технології:

позитивний комбінований метод виготовлення друкованих плат (цей метод нас влаштовує, тому що він забезпечує необхідну точність виготовлення друкованої плати, поліпшуються електричні характеристики ДП через зменшення шкідливої дії хімічних реактивів на діелектричну основу, на міцність зчеплення фольги з цією основою);

автоматизований поверхневий монтаж;

автоматична установка і закріплення навісних елементів з аксіальними виводами на друковану плату;

отримання електричних контактів ручним паянням.

Збільшити продуктивність ручної збірки можна буде за рахунок автоматизації робочого місця: застосування світломонтажних столів і пристроїв, які подають навісні елементи.

2. Розробка друкованої плати

2.1 Вибір типу та розмірів друкованої плати

Друкована плата (ДП) є основним конструктивним елементом ЕА. Їх застосовують для електричних з'єднань і в якості несучих конструкцій. Друкована плата являє собою ізоляційну основу, що містить необхідні отвори, контактні площадки та друковані провідники, що забезпечують електричне та механічне з'єднання навісних елементів. Застосування друкованого монтажу дозволяє отримати наступні переваги:

зменшити габарити, масу, збільшити щільність монтажу;

підвищити надійність за рахунок зменшення загального числа паяних з'єднань;

відсутність монтажних помилок і високу ідентичність електричних і конструктивних параметрів;

можливість автоматизації виробництва, включаючи травлення, свердління отворів, складання, паяння та контроль;

високу продуктивність і низьку собівартість в умовах серійного виробництва;

уніфікація і стандартизація конструктивних виробів;

гарантована стабільність електричних характеристик;

підвищена стійкість до кліматичних і механічних впливів.

Залежно від числа шарів друкованого монтажу розрізняють односторонні (ОДП), двосторонні (ДДП) і багатошарові (БДП) друковані плати.

Односторонні друковані плати мають низьку вартість, високу надійність і точність виконання малюнка. Компоненти встановлюються з одного боку плати, вільної від монтажу, і корпусом можуть торкатися або навіть приклеюватися до плати. Виводи компонентів встановлюють в монтажні отвори і підпоюють до контактних майданчиків. До недоліків ОДП слід віднести низьку щільність компонування, зазвичай не перевищує 1,5 ЕРЕ/. Небажані перетинання можна уникнути введенням об'ємних провідників або використанням ДДП.

У ДДП друковані провідники розташовуються з двох сторін плати, а елементи з одного боку. Електричний зв'язок між провідниками різних сторін здійснюється перехідними отворами, використання яких дозволяє при відсутності обмежень на розміри плати реалізувати будь-яку схему ЕА. Установка компонентів може виконуватись з обох сторін плати, але обов'язково з введенням зазору між основою плати і корпусом елемента. Використання ДДП дозволяє підвищити щільність монтажу до 2 ЕРЕ/. В якості недоліку слід відзначити зменшення надійності за рахунок введення в конструкцію перехідних отворів і збільшення вартості.

Багатошарова друкована плата складається з ізоляційних шарів, що чергуються, з нанесеними на них провідними малюнками. Між шарами можуть бути або відсутнім міжшарових з'єднання. Багатошаровий друкований монтаж частково заміняє у ЕА провідний монтаж, що є трудомістким та важко піддається механізації і автоматизації, дозволяє ще більшою мірою зменшити габарити, масу, збільшити щільність монтажу і за рахунок зменшення загального числа паяних з'єднань підвищити надійність апаратури.

З причини середньої складності електричної схеми для виготовлення блоку контролю та управління пристрою безперебійного живлення найбільш оптимальним буде використання двосторонньої ДП.

За точністю виконання елементів конструкції друковані плати діляться на п'ять класи точності. Друковані плати ЕА рекомендується виготовляти по 2 і 3 класів точності. У зв'язку з цим дана ДП буде виготовлятися по третьому класу точності.

Таблиця 2.1 - Настановні параметри елементів

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10