Розробка конструкції блока пристрою

Охоронний пристрій повинен складатись із основного базового блока та модуля кодового доступу. Модулів кодового доступу можна ввімкнути в систему декілька, для цього розроблений модуль узгодження блоків кодового доступу. Пристрій базового блока бажано розміщувати на висоті ~ 2, 5 м, щоб зашкодити навмисному виведення його з ладу зловмисниками. При розміщенні звукової сигналізації зовні охоронного об'єкту, слід унеможливити прямий вплив на нього атмосферних опадів. Прокладку дротів від блоку керування до клавіатури датчиків та сирени необхідно виконати прихованою, оскільки обрив дротів порушує працездатність пристрою.

Герконові датчики встановлюють на коробках дверей і на віконних рамах, а магніти - на дверях і вікнах так, щоб при зачинених дверях (вікнах) відстань між датчиком і магнітом не перевищувала 1…3 мм, а при відчинених - ця відстань була більш ніж 2 см. Всі охоронні датчики однієї зони включаються послідовно.

При необхідності встановлення великої кількості датчиків можна використовувати кінцеві вимикачі, герконові датчики інших типів, тонкого дротового шлейфу, фольги, що працюють «на розрив. Для шлейфу застосовують дріт ПЭВ, ПЭЛ діаметром 0, 05…0, 3 мм.

Умови експлуатації охоронного пристрою:

· температурний діапазон - від – 40 до +40 ^оС;

· вологість не більше 90% при температурі 25 ^оС;

· встановлення внутрішнє приховане.

Рисунок 2.1 – Друкована плата базового блока (без модуля кодового доступу та блока пожежної охорони).

Для вибору типу друкованої плати (ДП) спочатку розглянемо типи використовуваних ДП.

За конструктивним виконанням розрізняють:

· однобічні ДП (ОДП);

· двобічні ДП (ДДП);

· багатошарові ДП (БДП);

· провідникові або комбіновані ДП (ПДП);

· гнучкі ДП (ГДП).

 

ОДП прості в конструюванні й економічні у виготовленні. Саме таку друковану плату базового блока ми і використаємо. Основними перевагами ОДП є:

· можливість забезпечувати підвищені вимоги до точності виконання провідникового рисунку;

· встановлення навісних елементів на поверхні плати з боку, протилежного паянню, без додаткової ізоляції;

· можливість використання перемичок із провідникового матеріалу. Монтажні й трасувальні можливості ДП без металізованих отворів, а також надійність і механічне кріплення низькі, тому для підвищення міцності кріплення елементів такі плати виготовляються з металізацією отворів. Звичайно ОДП застосовуються для монтажу в побутовий ЕОА, у силовій електроніці, у НЧ пристроях.

 

Максимальний розмір ДП, як багатошарової так і одношарової, не повинен перевищувати 470 мм. Це обмеження визначається вимогами механічної міцності й щільності монтажу. Співвідношення сторін ДП, для спрощення компонування блоків і уніфікації розмірів, рекомендується вибирати 1: 1; 2: 1 (але не більше 4: 1). З метою максимального використання фізичного об‘єму конструкції доцільно розробити ДП прямокутної форми, не перевищуючи встановлених розмірів для наступних типів:

Таблиця 2.1 – Максимальні розміри друкованих плат різних видів.

Вид ДП	Максимальний розмір ДП
особливо малогабаритні	60× 90 мм
малогабаритні	120× 180 мм
середньо габаритні	200× 240 мм
великогабаритні	240× 360 мм
багатошарові	200× 240 мм

 

Розміри ДП вибираються, виходячи з двох типів вимог: функціональних і технологічних. Функціональні вимоги визначаються щільністю монтажу, кількістю ІС, формою корпусу. Технологічні вимоги визначаються обмеженнями типових розмірів з огляду на можливість технологічної реалізації, яка визначається роздільною здатністю фотолітографії і механічною міцністю матеріалу ДП. Виходячи з цього, вибираємо прямокутну ДП з розмірами 120х105 мм, тобто - малогабаритну.

Вибираємо ОДП, оскільки застосування її дозволить значно полегшити трасування, зменшити габарити плати, зменшити витрату матеріалу та забезпечити надійність з'єднань. Як основу плати вибираємо фольгований склотекстоліт, використовуючи мідну фольгу, що нанесена на нього із двох сторін, як екран - екран з одного боку, екран з іншого боку добре захищає схему від електричних і магнітних завад, які могли б погіршити роботу схеми (наприклад, помилкові спрацьовування).

Як основу для виготовлення ДП, використовують шаруваті діелектрики, фольговані електролітичною міддю.

Вимоги до параметрів матеріалу основи ДП:

· висока термостійкість і мала вологопроникність;

· поверхневий опір при 40 °С має бути не меншим  МОм;

· чистота міді 99, 5%;

· шорсткість не гірше 0, 4 мкм.

Таким параметрам відповідають гетинакс і склотекстоліт.

Гетинакс - шаруватий пластик на основі паперу й синтетичних смол. Сполучною речовиною найчастіше є феноло-формальдегідні смоли, рідше - меламіно-формальдегідні, епоксидно-феноло-аніліно-формальдегідні. Вміст смоли в гетинаксі складає 40–55%. Іноді гетинакс фольгують червоно-мідною електролітичною фольгою, облицьовують бавовняними, скляними або азбестовими тканинами, армують металевою сіткою. Залежно від призначення гетинакс випускають кількох марок.

Гетинакс має високу механічну міцність та хороші електроізоляційні властивості. Наведемо деякі його характеристики: щільність 1, 25 г./см³; теплостійкість по Мартенсу 150…160 °С; міцність при розтягуванні 70…100 МН/м² (700…1000 кг/см²), міцність при статичним вигині (по основі) 80…140 Мн/м² (800…1400 кг/см²); питома ударна в'язкість 1, 3…1, 5 кг/м² (13…15 кг/см²); водопоглинання за 24 години 0, 3–0, 6 г/дм²; питомий поверхневий електричний опір 10¹⁰…10¹² Ом; тангенс кута діелектричних втрат при 10³ кГц 0, 07–0, 10.

Склотекстоліт – шаруватий пластик, що складається з шарів склотканини (наповнювач), просякнутих синтетичною смолою (зв’язувальна речовина). Склотканини, що використовуються для виготовлення склотекстоліту, можуть бути одношаровими й багатошаровими, різними за видом плетива (наприклад, кордне, полотняне, сатинове) і складом волокон. При продукуванні склотекстоліту зазвичай використовують кілька шарів склотканин (головно одношарової).

Склотекстоліт застосовують як конструкційний матеріал для виготовлення листів і великогабаритних виробів складної конфігурації, а також як електроізоляційний матеріал в електро- і радіотехніці.

Недоліком цього матеріалу є його низька теплопровідність порівняно з металами, але він дешевий і виробництво ДП на його основі є економічно вигідним, тому зупиняємо вибір на ньому.

Вибираємо фольгований склотекстоліт марки СФ – 2–35–1, 5 (С - склотекстоліт; Ф - фольгований; 2 - двобічний (для виготовлення двобічної ДП; 35 – товщина фольги в мікрометрах).

 

ДП має дві складові: це основа - ізоляційний матеріал (несуча частина) і власне друкований монтаж. Друкованим монтажем називають систему плоских провідників, нанесених на ізоляційну основу, які забезпечують необхідні електричні з'єднання всіх елементів схеми. Як основний матеріал для друкованих провідників використається мідь з вмістом домішок не більше 0, 05%. Цей матеріал має високу електричну провідність, стійкий щодо корозії, хоча й вимагає захисного покриття. Механічні властивості друкованих провідників досить високі. Провідники ДП виготовляють із матеріалу, що має гарну адгезію до матеріалу основи ДП.

Виготовлення ДП складається з таких етапів:

· механічна обробка ДП (різання заготівки, штампування, фрезерування, свердлення);

· нанесення друкованих провідників (друковані провідники можна отримувати хімічним (субтрактивним), електрохімічним (аддитивним) і комбінованим методами);

· монтаж елементів (пайка);

· заключні операції (захисне покриття, лакування і т. п.).

 

Субтрактивний процес - отримання провідникових рисунків шляхом селективного травлення ділянок фольги.

Аддитивний процес - отримання провідникових рисунків шляхом селективного осаджування провідникового матеріалу на нефольгований матеріал основи.

Для ДП на фольгованій основі найбільш технологічним є комбінований позитивний метод.

Цей метод полягає в отриманні провідників шляхом травлення фольгованого діелектрика і металізації отворів електрохімічним способом.

При позитивному процесі діелектрик перебуває в більш сприятливих умовах, тому що фольга оберігає його від дії електроліту. Одначе, в цьому випадку відбувається пассивація поверхні металу всередині отворів при травленні, що утрудняє пайку, оскільки метал не змочується припоєм. Комбінований спосіб доцільніше застосовувати при використанні як основи фольгованого склотекстоліту для отримання ДП.

Рисунок 2.2 - Друкована плата базового блока (без модуля кодового доступу та блока пожежної охорони).

 

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: