Файл: 1. 1 Анализ поставленной задачи 9.docx

Применение универсального эквивалента нагрузки, собранного на мощных транзисторах. Принцип работы этого устройства основан на том, что, изменяя управляющее напряжение на затворе (базе) транзистора, можно изменять ток стока (коллектора) и устанавливать необходимое его значение. Если применить мощные полевые транзисторы, то мощность такого эквивалента нагрузки может достигать нескольких сотен ватт.

Для проверки и налаживания блоков питания, особенно мощных, требуется низкоомная регулируемая нагрузка с допустимой рассеиваемой мощностью до 100 Вт и даже более.
Применение для этой цели переменных резисторов не всегда возможно, в основном из-за ограниченной мощности рассеяния. Эквивалент нагрузки на ток несколько десятков ампер можно изготовить на основе стабилизатора тока на мощном полевом переключательном транзисторе. Но эти эквиваленты не всегда удобны для применения, поскольку для них требуется отдельный источник питания.

Технические требования:

• 
  Максимальное напряжение проверяемого источника, В: 30
  
• 
  Порог срабатывания токовой защиты, А: 9
  
• 
  Напряжение питания эквивалента , В: 15-30
  
• 
  Потребляемый ток, мА : 250
  
• 
  Областью применения устройства является налаживание мощных источников питания постоянного и переменного тока.
  

1.2 Анализ условий эксплуатации проектируемого устройства

По степени защиты (в эксплуатационном положении) от проникновения внутрь оболочки внешних твердых частиц и от вредного воздействия в результате проникновения воды изделия соответствует коду IP66.

По климатическому исполнению - изделия предназначены для эксплуатации в условиях макроклиматического района с умеренным климатом.

Изделия соответствуют ГОСТ 16019-2001 по устойчивости к механическим и климатическим воздействиям для аппаратуры группы В5 второй степени жесткости. Диапазон рабочих температур от - 50 до + 60 °С.

Таблица 1.1 – Характеристики групп жесткости.

Наименование Воздействующего фактора		Значение воздействующих факторов по группам Жёсткости
		1	2	3	4
Температура Окружающей Среды,°С	Верхнее значение	55	85	100	120
	Нижнее значение	-25	-40	-60	-60
Относительная влажность воздуха%		При температуре 35°С		При температуре 40°С
Изменения температуры Среды,°С		От -40°С До +50°С	От -60°С До +60°С	От -60°С До +85°С	От -60°С До+100°С
Давление кПА, мм. рт. ст		нормальное	53.6 400	53.6 400	0.67 5

---

Исходя из условий эксплуатации, выбираем группу жёсткости номер 2.

---

1.3 Автоматизированные системы проектирования электронных устройств

Система автоматизированного проектирования  (англ. Computer-aided design (CAD) — автоматизированная система, реализующая информационную технологию выполнения функций проектирования, представляет собой организационно-техническую систему, предназначенную для автоматизации процесса проектирования, состоящую из персонала и комплекса технических, программных и других средств автоматизации его деятельности.

Для выполнения данного курсового проекта есть несколько программ САПР таких, как: КОМПАС3D, Altium Designer, Designer, DipTrace и т.д.

КОМПАС-3D – это российская система трехмерного проектирования, ставшая стандартом для тысяч предприятий и десятков тысяч профессиональных пользователей.

Система КОМПАС-3D широко используется для проектирования изделий основного и вспомогательного производств в таких отраслях промышленности, как машиностроение (транспортное, сельскохозяйственное, энергетическое, нефтегазовое, химическое и т.д.), приборостроение, авиастроение, судостроение, станкостроение, вагоностроение, металлургия, промышленно-гражданское строительство, товары народного потребления и т. д.

Altium Designer — это система, позволяющая реализовывать проекты электронных средств на уровне схемы или программного кода с последующей передачей информации проектировщику ПЛИС или печатной платы. Отличительной особенностью программы является проектная структура и сквозная целостность ведения разработки на разных уровнях проектирования. Иными словами, изменения в разработке на уровне платы могут мгновенно быть переданы на уровень ПЛИС или схемы и так же обратно. Так же в качестве приоритетного направления разработчиков данной программы стоит отметить интеграцию ECAD и MCAD систем. Теперь разработка печатной платы возможна в трёхмерном виде с двунаправленной передачей информации в механические САПР

В состав программного комплекса Altium Designer входит весь необходимый инструментарий для разработки, редактирования и отладки проектов на базе электрических схем и ПЛИС. Редактор схем позволяет вводить много иерархические и многоканальные схемы любой сложности, а также проводить смешанное цифро-аналоговое моделирование. Библиотеки программы содержат более 90 тысяч готовых компонентов, у многих из

---

которых имеются модели посадочных мест, SPICE и IBIS-модели, а также трёхмерные модели. Любую из вышеперечисленных моделей можно создать внутренними средствами программы. Редактор печатных плат Altium Designer содержит мощные средства интерактивного размещения компонентов и трассировки проводников, которые совместно с интуитивной и полностью визуализированной системой установки правил проектирования максимально упрощают процесс разработки электроники

DipTrace – это многофункциональная САПР по разработке электронных печатных плат и схемотехнической документации для проектов любой сложности, от идеи до готового устройства.

Все модули DipTrace имеют общие функциональные принципы и множество настраиваемых "горячих" клавиш для быстрой работы. Учебник содержит пошаговые инструкции и устанавливается по умолчанию.

Для выполнения курсового проекта была выбрана программа КОМПАС-3D. Эта программа используется для черчения разных схем и проектирования деталей и печатных плат в 3D формате.

1.4 Сравнительный анализ существующих технологических процессов производства печатных плат

Печатная плата (printing circuit board, PCB) - изделие, предназначенное для размещения и электрического соединения между собой электронных компонентов и функциональных узлов. Печатная плата состоит из основания с отверстиями или без них и проводящего рисунка (тонких проводников). Дополнительно могут выполняться пазы и вырезы.

Правильный выбор материалов, технологических процессов и элементной базы при разработке современных печатных узлов во многом определяет уровень работоспособности и надежность электронного устройства. От этого же зависит и рациональность экономических затратах в производстве.

Платы делятся на односторонние, двусторонние и многослойные. Разновидностями многослойных плат являются попарно-двухслойные и платы со скрытыми отверстиями. Платы также можно разделить по другому признаку - на жесткие, гибкие и гибко-жесткие.

Все методы изготовления плат можно расположить в следующий ряд возрастания плотности печатного монтажа:

- односторонние печатные платы (ОПП);

- двусторонние печатные платы (ДПП) комбинированным позитивным методом и тентинг методом

---

;

- многослойные печатные платы (МПП), изготовленные методом металлизации сквозных отверстий.

В настоящее время широко распространены следующие методы изготовления проводящего слоя:

– Химический, проводящий слой получают травлением медной фольги на незащищённых участках

– Электрохимический, при котором методов химического осаждения создаётся слой металла толщиной 1–2 мкм, наращиваемый затем гальваническим способом до нужной толщены. При электрохимическом методе одновременно с проводниками металлизируют стенки отверстий, которые можно использовать как перемычки для соединения проводников, расположенных на разных сторонах платы.

– Комбинированный метод, проводники получают травлением фольги, а металлизированные отверстия электрохимическим способом.

– Полуаддитивный, проводящий слой получают травлением тонкой фольги (5–10 мкм), а затем доращиванием её до нужной толщины гальваническим способом. При этом происходит и меднение отверстий.

---