Xreferat.com » Рефераты по радиоэлектронике » Разработка технологического процесса сборки и монтажа печатной платы «Пульт ДУ»

Разработка технологического процесса сборки и монтажа печатной платы «Пульт ДУ»

Формат

зона

Поз.

Обозначение

Наименование

Кол

Примечание












Документация










А3



КП.1910.04.005 СБ

Сборочный чертеж

1


А3




Схема электрическая принципиальная

1













Детали



А3



КП.1910.04.004

Плата

1













Стандартные изделия










Винт М2.5х12

4






ГОСТ1491-80







Гайки М2.5х1.5

4






ГОСТ5916-70







Шайбы 2.5х1.5

4












Прочие изделия


















КП.1910.04.005







Изм

Лист

докум.

Подп.

Дата

Проектант

Рогалев



Пульт ДУ

Спецификация

Лит

Лист

Листов

Руководитель

Лихачев






1






ГОУ СПТ гр.Р51









Формат

зона

Поз.

Обозначение

Наименование

Кол

Примечание

Диоды ОЖО.362.018ТУ





КД522Б

1

VD1





Д814Б

1

VD2





КД105Б

2

VD4,5





Кондесаторы ОЖО.460.172ТУ







К10-17-Н90-0.01мкФ

1

С1





К10-17-Н90-0.047мкФ

1

С2





К10-17-М1500-620нФ

2

С3,4





К10-17-Н90-0.47мкФ

2

С5,6





К50-35-1000мкФ-16В

1

С7





К10-17-Н90-0.1мкФ

1

С8





К50-35-0.5мкФ-400В

1

С9





Микросхемы







К561ЛА7

1

DD1





К561ТМ2

1

DD2





Резисторы ОЖО.467.093.ТУ







С1-33-30кОм-0.125Вт

1

R1





С1-33-430кОм-0.125Вт

1

R2





СП1-470кОм-0.25Вт

1

R3





С1-33-13кОм-0.125Вт

1

R4





С1-33-15кОм-0.125Вт

2

R5,6





С1-33-51кОм-0.125Вт

2

R7,8





С1-33-51кОм-0.125Вт

2

R9,10







КП.1910.04.005

Лист


2






Изм

Лист

докум.

Подп.

Дата


Формат

зона

Поз.

Обозначение

Наименование

Кол

Примечание

Транзисторы






КТ315Б

1

VT1





КТ361Б

1

VT2












































































































































КП.1910.04.005

Лист


3






Изм

Лист

докум.

Подп.

Дата


Формат

зона

Поз.

Обозначение

Наименование

Кол

Примечание

Диоды











Д9Д ГОСТ 15342-69

3

VD1,VD2VD4





Д223 СМ3.362.018 ТУ

1

VD3





Д220 СМ3.362.018 ТУ

1

VD5





КЦ 405Е ГОСТ 14914-69

1

VD6





КС 133А СМ3.362.812 ТУ

1

VD7





КД 206А ТТ3.362.113 ТУ

4

VD8-VD11





КД 209А УЖ3.362.036 ТУ

1

VD12











Транзисторы














КТ 315Б ЖК3.365.200 ТУ

9

VT-VT9





КТ 418Г аАО.365.184 ТУ

1

VT10





КТ 816Г аАО.365.186 ТУ

1

VT11





























































ДП.1910.04.005

Лист


4






Изм

Лист

докум.

Подп.

Дата



2 Назначение и особенности конструкции прибора

Пульт дистанционного управления (ПДУ) телевизора, видео­магнитофона, спутникового ресивера, музыкального центра и т. д. можно использовать для включения и выключения осве­тительных, а также других электроприборов. Для этого надо сделать специальное переключающее устройство, которое описано в предлагаемой статье.

"ПДУ телевизора управляет люстрой". Вниманию чи­тателей предлагается более простой и универсальный вариант такого уст­ройства, не требующий дешифрации команд ПДУ, который может работать с любым пультом, в том числе и с про­стым самодельным.

Для управления приборами исполь­зуется следующий алгоритм. С пульта ДУ подают команду (любую) и удержи­вают кнопку нажатой в течение 1 с.

На кратковремен­ные нажатия кно­пок (например, при управлении телевизором) уст­ройство не реаги­рует. Для того, чтобы исключить реакцию телеви­зора на попытку управления уст­ройством, нужно выбирать неис­пользуемые кноп­ки на пульте или использовать пульт от выклю­ченного в данный момент аппарата. Другой вариант — использовать та­кие кнопки пульта, нажатие на кото­рые (в конкретный момент) не приве­дет к изменению режима работы. Например, нажатие кнопки выбора канала, соответст­вующей принимаемой в данный мо­мент программе, никак не скажется на работе телевизора.

Схема устройства показана на рис. . Специализированная микро­схема DА1 усиливает и преобразует сигнал фотодиода ВL1 в электрические импульсы. На элементах DD1.1 и DD1.2 собран компаратор, а на эле­ментах DD1.3, DD1.4 — генератор им­пульсов.

Состояние устройства (включена или выключена нагрузка) определяет триггер DD2.1. Если на прямом выходе этого триггера высокий уровень, гене­ратор будет работать на частоте около 1 кГц. На эмиттерах транзисторов VТ1 и VT2 возникнут прямоугольные им­пульсы, которые через конденсатор С10 поступят на управляющий элект­род симистора /S1. Он будет откры­ваться в начале каждого полупериода сетевого напряжения.

В исходном состоянии на выводе 7 микросхемы DА1 присутствует высо­кий логический уровень, конденсатор С5 заряжен через резисторы R1, R2 и на входе триггера DD2.1 низкий уровень. Если на фотодиод ВL1 посту­пят импульсы ИК излучения с ПДУ, на выводе 7 микросхемы DА1 появятся импульсы и конденсатор С5 будет раз­ряжаться через диод VD1 и резистор R2. Когда напряжение на С5 уменьшит­ся до нижнего порога компаратора (через 1 с или более), компаратор пе­реключится и на вход триггера DD2.1 поступит импульс. Состояние триггера DD2.1 изменится. Таким образом про­исходит переключение устройства из одного состояния в другое.

Микросхемы DD1 и DD2 можно при­менить аналогичные из серий К176, К564. VD2 — стабилитрон на напряже­ние 8...9 В и ток не менее 35 мА. Диоды VDЗ и VD4 — КД102Б или аналогичные. Оксидные конденсаторы — К50-35; С2, С4, С6, С7 —К10-17; С9, С10 — К73-16 или К73-17.

Большинство деталей устройства смонтированы на печатной плате из односторонне фольгированного стек­лотекстолита, эскиз которой показан на рис. 2. Плату устанавливают в кор­пус из изоляционного материала. Ре­зистор R8 и конденсатор С9 установ­лены методом навесного монтажа. Симистор VS1 при мощности нагрузки более 250 Вт необходимо установить на теплоотводе.

Налаживание устройства сводится к подбору резистора R2 таким образом, чтобы переключение происходи­ло через 1...2 с.


  1. Выбор конструкции изделия и материала печатной платы

Конструкция изделия выполнена в виде функционального прибора имеющего геометрические размеры 130 х 170 х 20 мм. Устройство предназначено не только для работы в домашних условиях, а так же в уличных. Поэтому особых вредных воздействий, ударов, линейных ускорений не испытывает или испытывает частично. Прибор эксплуатируется в условиях изменения температуры и влажности, без влияния механических нагрузок. Поэтому для защиты деталей от внешнего воздействия применяется герметизация корпуса с уплотнениями из резинотехнического уплотнителя марки ИРП-254. Для крепления печатной платы в корпусе применяются электроизоляцион­ные втулки диаметром 7 мм с отверстием диаметром 4,3 мм; высота втулок — 15 мм (4 шт.). Реле крепят к плате гай­кой, под которую необходимо вложить шайбу из электро­изоляционного материала. В отверстия платы, обозначен­ные цифрами 1—8, впаи­вают по отрезку провода МГШВ сечением 1 мм2 и разной длины в зависимости от места расположения платы до места расположения питания и к панели с кнопками. Собранную и проверенную в работе печатную плату необхо­димо покрыть несколькими (4) слоями лака, напри­мер, УР231. Плату крепят в алюминиевом или пластмассовом корпусе. Между платой и корпу­сом пульта устанавливают втулки таким образом, чтобы отверстия втулок совпали с крепежными отверстиями в плате и корпусе.

Закрепляют плату на корпу­се пульта тремя шурупами диаметром 4 и длиной 10 мм. Под головки шурупов следует подложить шайбы из электроизоляционного материала.

Свободные концы всех про­водов платы согласно схеме, показанной на рис. 1, соединяют с разъемами источника питания и панели с кнопками, и тщательно изолируют место пайки.


3 Расчет механической прочности платы

Компоновка конструкции способ размещения в определенном пространстве комплектующих элементов и их связей. Компоновку конструкции можно разделить на два уровня: функционально каскадный и функционально узловой. Необходимо минимизировать объем конструкций и ее вес, при сохранении точности выполнения основных функций. Учитывая то факт, что проектируемое изделие содержит одну плату, выбираем функционально каскадный метод, включающий в себя замену одного или нескольких элементов на плате, то есть низшим звеном компоновки конструкций функционально каскадному методу является ЭРЭ.

Выбираем наиболее приемлемы для условия эксплуатации данного изделия вариант конструкции печатной платы, которая приводится на рисунке ….



S1’;S1 -зона внедрения;

S2’;S2- зона коммутации и контроля;

S3- зона функциональная.

Расчет габаритов печатной платы.

Таблица … - типовые размеры, количество ЭРЭ

Тип элементов Размеры (мм) Количество (шт.)
Резисторы

С2-33 6X3 7
С2-22 10X6 1
Конденсаторы

К50-35

10мм2

5
К10-17 6Х3 5
Микросхемы

К561ЛА7 19,5Х6,5 1
К561ТМ2 19,5Х6,5 1
КР1157ЕН502А 12Х4 1
Транзисторы

КТ315Б 7Х3 1
КТ361Б 7Х3 1
Диоды

КД105Б 6Х2 2
КД522Б 2Х2 1
Д814Б 12Х5 1



  1. Определим общую площадь занимаемых элементов.

n- количество элементов

2.Определим площадь платы

  1. Определяем коэффициент заполнения

Габаритные размеры печатной платы лежа в пределах регламентируемых ГОСТ 10317-79.

Соотношение размеров сторон печатной платы не более 3/1. размеры должны быть кратными 2,5 при L=100мм. Диаметр монтажных отверстий должны выбираться из ряда 0,4; 0,5; … через 0,1 до 3-х мм, за исключением 1,9; 2,9мм. Центр отверстий должны располагаться в узлах координатной сетки.

Печатная плата расположена в корпусе и закреплена в 4-х точках.



a – длина платы 0.1 м;

b – ширина платы 0.06 м;

h – толщина платы 0.0015 м;

ρ – плотность платы 1.83 г/см3;

Е – модуль Юнга 2*109;

ع - коэффициент Пуассона 0.22


  1. Найдем соотношение сторон платы

β=a/b=1

  1. Рассчитаем вспомогательный коэффициент α1

α1=9.87· (1+β2)=9.87· (1+12)=11.87

  1. Рассчитаем цилиндрическую плоскость платы

  1. Определяем массу элементов, установленных на печатной плате

Таблица … масса элементов, располагаемых на печатной плате

Тип элементов Количество (шт) Масса одного элемента (гр.) Общая масса
Резисторы


С2-33 6 0.6 3.6
С2-22 2 0.5 1.0
Конденсаторы


К50-35 1 1.2 1.2
К10-17 8 0.8 6.4
Микросхемы


К561ЛЕ5 1 1.1 1.1
К561ЛЕ5 1 1.1 1.1
Транзисторы


КТ818Г 3 1.1 3.3
Диоды


КД510А 2 0.4 0.8
КД510В 2 0.5 1.0

8. Определяем массу платы

  1. Определяем приложенную массу к площади печатной платы

  1. Определяем частоту основного тона колебания

  1. Рассчитываем стрелу прогиба

α'1= α'доп·a2=0.01·55·10-3=0.55·10-3 (м)

где α'доп=0.01, согласно ГОСТ 10317-79

  1. Рассчитываем реальный прогиб

где - коэффициент, зависящий от способа крепления платы 0.084

q – распределительная нагрузка, которая определяется по формуле

Вывод: так как α’< α’max, то плата выдержит механические перегрузки.


Надежность РПУ

В настоящее время актуализация задачи повышения качества РТУ диктуется острой конкурентной борьбой на рынке конкурентных товаров.

Одной из основных проблем повышения качества продукции является повышение надежности работы изделия.

Надежность – свойство изделия выполнять все заданные функции в определенных условиях эксплуатации, при сохранении значений основных параметров в заранее установленных пределах. Она зависит от количества и качества, входящих в изделия условий, в которых они эксплуатируются (температура, давление, вибрация, влажность). Надежность включает в себя качественные характеристики, такие как безотказность, ремонтопригодность, сохраняемость.

При анализе надежности, при выборе показателей, существенное значение имеет решение, которое должно быть принято при отказе изделия. Для показателей надежности характерны две формы представления: вероятная и статистическая.

Для вероятней формы характерны критерии надежности:

  • вероятность безотказной работы в течении заданного времени P(t);

  • среднее время на работу и отказ T0;

  • интенсивность отказов λ(t);

  • частота отказа α(t);

При расчете надежности необходимо учитывать:

  • справедлив экспоненциальный закон надежности;

  • отказы элементов взаимнонезависимы;

В этом случае расчет надежности изделия осуществляется с учетом таких параметров, как:

  • коэффициент нагрузки Kн;

  • коэффициент, зависящий от назначения РПУ (К’=1 – для бытовой аппаратуры, К’=10 – для радиотехнических систем летательных аппаратов);

При экспоненциальном законе распределения времени, возникновения отказов, зависимость между основными характеристиками надежности определяется следующими соотношениями :

P(t)=e -λ(t);

T0=1/ λ(t)

Рассчитаем среднее время исправной работы устройства Т0 и вероятность отказов его через каждые 2000 часов, при этом полагается, что Т0 не менее 20000 часов.

Расчет интенсивность отказов проводится по формуле:

где К – количество однородных элементов с одинаковыми размерами;

ni – количество итых элементов.

Проведем расчет интенсивности отказов с учетом того, что Кн и коэффиециент, характеризующий условия применения, входящее в интенсивность отказов элементов.

Интенсивность отказов каждого ЭРЭ приводится в таблице

Таблица - Наименование ЭРЭ интенсивность отказов

Наименование ЭРЭ

Интенсивность отказов λi*10-6 (1/ч)

Количество ЭРЭ (ni)

Общая интенсивность отказов
Резистор постоянный 0.05 8 0.2
Конденсатор керамический 0.1 5 0.5
Конденсатор электролитический 0.3 5 1.5
Микросхемы 0.9 3 2.7
Диоды 0.2 5 1.0
Транзисторы 0.8 2 1.6
Индикатор светодиодный 1.25 1 2125

1. Определим общую интенсивность отказов РТУ:

2. Определим среднею наработку на отказ:

T0=1/λΣ=1/9,25*10-6=80000 (ч)


3. Определим вероятность без отказной работы через 20000 часов:

P(t)=e-t/To

P(t1)=e-2000/80000=0.981

P(t2)=e-4000/80000=0.960

P(t3)=e-6000/80000=0.941

P(t4)=e-8000/80000=0.932

P(t5)=e-10000/80000=0.913

P(t6)=e-12000/80000=0.946

P(t7)=e-14000/80000=0.877

P(t8)=e-16000/80000=0.860

P(t9)=e-18000/80000=0.851

P(t10)=e-20000/80000=0.834

4. Рассчитаем вероятность отказа Q(t):

Q(t)=1-P(t)

Q(t1)=1-0.981=0.02

Q(t2)=1-0.960=0.04

Q(t3)=1-0.941=0.06

Q(t4)=1-0.932=0.07

Q(t5)=1-0.913=0.09

Q(t6)=1-0.946=0.054

Q(t7)=1-0.877=0.123

Q(t8)=1-0.860=0.14

Q(t9)=1-0.851=0.15

Q(t10)=1-0.834=0.017


4 Выбор тех процесса изготовления печатной платы

Для изготовления печатных плат существуют два метода субтрактивный и аддитивный. Рассмотрим эти два метода.

В субтрактивном методе в качестве основы для печатного монтажа используется фольгированный диэлектрик, на котором формируется проводящий рисунок путём удаления фольги с ненужных участков. Дополнительная химико -гальваническая металлизация монтажных отверстий приводит к созданию комбинированной металлизации печатных плат.

Аддитивный метод основан на избирательном осаждении токопроводящей поверхности на диэлектрическое основание на которое предварительно, может наноситься слой клеевой композиции. Недостатками аддитивного метода является низкая производительность процесса химической металлизации, интенсивное воздействие электролиза на диэлектрик.

В качестве диэлектрического основания нужно выбрать фольгированный стеклотекстолит. Преимуществом данного метода заключается в уменьшении трудоёмкости изготовления печатной платы по сравнению с аддитивным методом, где технологический цикл изготовления больше чем при химическом или при комбинированном позитивном методе. Для односторонних п.п. более эффективным является химический метод.


Таблица - карты технологического процесса

В

Цех

Уч

РМ

Опер

Код, наименование операции

Г

Обозначение документа

Д

Код, наименование оборудования

Е

См

Проф

Р

УТ

КР

КОИД

ЕН

ОП

К шт.

Т п.з.

Т шт.

Л/М

Наименование деталей, сб. единиц или материала

Н/М

Обозначение, код

ОПП

ЕВ

ЕН

КИ

Н расх

В01 032 03 010 ЗАГОТОВИТЕЛЬНАЯ
Г02 Инструкция №32/010
Д03 Электропаяльник ЭПСН 36/40: Бокорезы , Пинцет ПГТМ – 120 ОСТ4. 060.013
Е04
О05

Нарезать от бухты с проводом МГШВ-0,2 ТУ16-505.437-82 провода на отрезки:

О06

длиной 100 2 мм– 7 шт

О07

Снять изоляцию с концов проводов на длину 30,5 мм с обоих концов. Жилы скрутить и

О08 облудить. Длина местного оплавления изоляции не допускается более 1 мм.
О09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25

МК

ГОСТ 3.1118-82 Форма 36

2


В

Цех

Уч

РМ

Опер

Код, наименование операции

Г

Обозначение документа

Д

Код, наименование оборудования

Е

См

Проф

Р

УТ

КР

КОИД

ЕН

ОП

К шт.

Т п.з.

Т шт.

Л/М

Наименование деталей, сб. единиц или материала

Н/М

Обозначение, код

ОПП

ЕВ

ЕН

КИ

Н расх

В01 032 03 005 КОМПЛЕКТОВОЧНАЯ
Г02 Инструкция №30/005
Д03 Верстак 1-2-2 ОСТ4. ГО. 060.006; Ножницы арт.505-3р; Пинцет ПГТМ-120 ОСТ4.Г0.060.013
Е04
О05

Взять упаковку с резисторами и соответствующий инструмент

О06

Вскрыть упаковку с резисторами

О07

Извлечь резисторы из упаковки и открепить от подложки

О08

Проверить наличие маркировки и отсутствие внешних дефектов

О09

Уложить резисторы в технологическую тару

О10

Отложить инструмент и упаковку

О11

Повторить операции О5… О10 для всех типов элементов

12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25

МК

ГОСТ 3.1118-82 Форма 36



В

Цех

Уч

РМ

Опер

Код, наименование операции

Г

Обозначение документа

Д

Код, наименование оборудования

Е

См

Проф

Р

УТ

КР

КОИД

ЕН

ОП

К шт.

Т п.з.

Т шт.

Л/М

Наименование деталей, сб. единиц или материала

Н/М

Обозначение, код

ОПП

ЕВ

ЕН

КИ

Н расх

В01 032 03 010 ПОДГОТОВКА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ К СБОРКЕ
Г02 Инструкция №32/10
Д03 Верстак 1-2-2 ОСТ4.ГО.660.006; Ванна с раствором; Кисть КХЖК №1; Шкаф для сушки
Е04
О05

Извлечь печатную плату из тары

О06 Удалить консервирующее покрытие путем смывки в очищающем растворе
О07 Сушить печатную плату (t=10-15 мин)
О08

Проверить качество удаленного консервирующего покрытия

О09

Уложить печатную плату в технологическую тару

10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26

МК

ГОСТ 3.1118-82 Форма 36



В

Цех

Уч

РМ

Опер

Код, наименование операции

Г

Обозначение документа

Д

Код, наименование оборудования

Е

См

Проф

Р

УТ

КР

КОИД

ЕН

ОП

К шт.

Т п.з.

Т шт.

Л/М

Наименование деталей, сб. единиц или материала

Н/М

Обозначение, код

ОПП

ЕВ

ЕН

КИ

Н расх

В01 032 03 015 ПОДГОТОВКА ЭРЭ К ЭЛЕКТРОМОНТАЖУ
Г02 Инструкция №32/15
Д03
Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: