Разработка конструкции устройства, воспроизводящего стереозвук в телевизорах ЗУСЦТ.

Содержание
Введение
1.1. Техническое задание
1.2. Основание для разработки
1.3. Цель и задачи разработки
1.4. Источники разработки
1.4.1. Перечень литературных источников
1.4.2. Конструкторские аналоги
1.5. Состав изделия и требования к его конструкции
1.6. Комплектность документации
2. Схемотехническая отработка конструкции
2.1. Описание принципа работы УВСЗ
2.2. Конструкторско-технологический анализ элементной базы
3. Разработка конструкции УВСЗ
3.1. Обоснование компоновочной схемы УВСЗ
3.2. Выбор системы охлаждения УВСЗ
3.3. Выбор материалов конструкции
3.3.1. Выбор материала для основания печатной платы
3.4. Расчёт элементов печатной платы
Заключение
Перечень литературы

Разработка конструкции устройства, воспроизводящего стереозвук в телевизорах ЗУСЦТ.

7,5
32
768
-40...85 °C
1-1000
40
TDA3810
DA1
1
5,4
176
880
-40...70 °C
1-2000
40
Резисторы SMD 0805
R1-R13
15
0.034
2,4
2,88
-55...125
1-5000
2000
Диод LL4148
VD1
1
0,35
19,7
92,6
-40...70 °C
1-2500
40
По данным таблицы находим суммарную массу, площадь и объём элементов.
Суммарная масса: mэ = 53,836г.
Суммарная площадь: Sэ =282.5мм2.
Суммарный объём: Vэ =4395мм3.
Ориентировочные массогабаритные параметры находим, умножив полученные величины на коэффициенты дезинтергации Фя: коэффициент дезинтеграции массы qm(1.33), коэффициент дезинтеграции объёма qV(3.67), коэффициент дезинтеграции площади qS(2.31).
m = mэqm = 53,836∙1.33=71.59г.
S = SэqV =282.5∙3.67=1036.78мм2.
V = VэqS =4395∙2.31=10152.45мм3.
Далее, рассчитаем виброперегрузку.
По ТЗ виброускорение составляет 19,6м/с2. Найдём виброперегрузку:
n = a/g =19.6/9.8 = 2.
Каждый из элементов имеет допустимую виброперегрузку большую 2g, и допустимый диапазон частот больший чем 10-30Гц, следовательно выбранные элементы соответствуют условиям технического задания.
3. Разработка конструкции УВСЗ
3.1. Обоснование компоновочной схемы УВСЗ
Устройство выполняется в виде печатной платы с односторонним монтажом, устанавливаемой внутрь телевизора. Корпус не нужен – устройство уже находится внутри корпуса и должно занимать возможно меньше места.
По конструкции печатные платы с жестким и гибким основанием делятся на три типа:
- односторонние ПП,
- двусторонние ПП,
- многослойные ПП.
Выбор типа ПП определяется плотностью монтажа с учетом технико-экономических показателей. Выбор осуществляется посредством проведения сравнительной оценки трудоемкости изготовления площади ПП.
Для блока, рассматриваемого в данной работе выберем двустороннюю ПП, которая характеризуется: возможностью обеспечить повышенные требования к точности выполнения проводящего рисунка; возможностью использования перемычек из проводникового материала; низкой стоимостью конструкции.
В конструкции редусматриваются выводы для пайки питающих и сигнальных проводов, идущих в телевизор (Х1…Х6 на плате).
Габаритные размеры платы – 50х30х15мм.
Вид готового изделия приведен на рис. 2:
Рис. 2
3.2. Выбор системы охлаждения УВСЗ
Ввиду того, что устройство работает при перепадах температуры (10…55°)С, и все элементы подбираются с аналогичным рабочим диапазоном температур, дополнительное охлаждение не требуется.
3.3. Выбор материалов конструкции
3.3.1. Выбор материала для основания печатной платы
С учетом ГОСТ 10316-78, ГОСТ 23751-79 и с учетом параметров внешней среды, в которой будет эксплуатироваться устройство, в качестве материала основания ПП выбираем стеклотекстолит СФ2-35Г-1,
Параметры материала:
толщина фольги: 35 мкм;
толщина материала с фольгой: 1,5 м.
Время устойчивости к воздействию расплавленного припоя при температуре 260°С не менее 20 сек. (1 класс).
Прочность на отслаивание в исходном состоянии (на ширину полоски 3 мм) не менее 4,5Н (1 класс).
3.4. Расчёт элементов печатной платы
Конструктивно-технологический расчет печатной платы производится с учетом производственных погрешностей рисунка проводящих элементов, фотошаблонов, базирования, сверления, экспонирования и др. по ОСТ4.010.019-81 и ГОСТ 23751-79.

Рис.3
На рисунке:
- толщина основания ПП,
- толщина ПП,
- диаметр отверстия,
- диаметр контактной площадки ,
- ширина проводника,
S - расстояние между краями соседних элементов проводящего рисунка.
Номинальное значение расстояния между элементами проводящего рисунка (S,мм) определяется по формуле:


где Sмд= 0.25мм – минимально допустимое расстояние между соседними элемента­ми, выбирается из расчета обеспечения электрической прочно­сти изоляции в соответствии с ОСТ 4.010.019-81;
Dtво =0.1мм – верхнее предельное отклонение ширины проводника.
Номинальное значение диаметра монтажного отверстия для установки навесного элемента (d) определяется по формуле:


где dэ – максимальное значение диаметра вывода навесного элемента;
r= 0.1мм – разность между минимальным значением диаметра отверстия и максимальным диаметром вывода устанавливаемого элемента (выбирается в зависимости от допусков на диаметры вводов устанавливаемых элементов и их расположения на корпусе в пределах 0.1...0.4 мм);
Ddно=0.05мм – нижнее предельное отклонение номинального значения диа­метра отверстия.
Предпочтительные размеры монтажных отверстий выбирают из ряда 0.7; 0.9; 1.1; 1.3; 1.5 мм.
Минимальный диаметр контактной площадки при комбинированном негативном методе при фотохимическом способе получения рисунка рассчитывается по формуле:

где – толщина фольги, – минимальный эффективный диаметр контактной площадки:

– расстояние от края просверленного отверстия до края контактной площадки;
и – допуски на расположение отверстий и контактных площадок;
– максимальный диаметр просверленного отверстия, мм:

где =0.05 – допуск на отверстие.
Подставив значения параметров, получим:

Для диаметра отверстия 0.9мм: d*= 0.9+0.1 +0.05= 1.05мм.
Выбираем d =1.1мм.
Минимальный диаметр контактной площадки: D =0,9+1,2 = 2.1мм.
Для диаметра отверстия 1,2мм: d*= 1,2+0.1 +0.05= 1.35мм.
Выбираем d =1.5мм.