Преподаватель: Гриднев В.Н.

Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции
и ордена Трудового Красного Знамени.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
им. Н. Э. БАУМАНА
Факультет: Информатики и систем управления
Кафедра: Проектирование и технология производства электронной аппаратуры (ИУ4)
______________________________________________________________________________
Фонарь
По курсу:
Студент:
Преподаватель:
ТПЭС
Антохина Д.Д.
ИУ4-63
(фамилия, инициалы)
(индекс группы)
Гриднев В.Н.
(фамилия, инициалы)
Москва
2010
Содержание
Описание устройства
Описание работы схемы
Структурная схема микросхемы TL494
Принципиальная схема устройства
Конструкция ячейки
Чертёж ячейки
Спецификация
Варианты установки ИЭТ
Чертёж платы
Схема сборки с базовой детали
Маршрутный ТП
Операционный ТП
Операционный эскиз
Схемы базирования ИЭТ
3
4
5
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
ИУ4.063.00.00
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
2
Описание устройства
Устройство представляет собой осветительный прибор – фонарь. Данная
модификация представляет собой налобный фонарь.
Устройство состоит из стабилизирущей схемы питания, световых элементов
(светодиодов) и индикатора заряда источника напряжения (светодиод красного
цвета).
Источник
напряжения
Стабилизатор
напряжения
Световые
элементы
Индикатор заряда
источника
напряжения
Рис.1 Структурная схема устройства
Работоспособность устройства была проверена с использованием в качестве
источника напряжения трех батареек ААА, дающих 1,5В каждая и с использованием
трех акумуляторов ААА, дающих 1,3В каждый.
ИУ4.063.00.00
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
3
Описание работы схемы.
Схема представляет собой стабилизатор напряжения, таким образом имея на входе
некоторый разброс напряжения на выходе будем иметь постоянное напряжение 5В.
Так же схема позволяет определять уровень заряда источника питания. Если уровень
питания низкий – светодиод D6 загорается красным цветом.
Описание MAX1674.
Оcобенности:
Входное напряжение для этих схем может быть в пределах 0,7…5,5В.
Ток, потребляемый от источника питания, не более 35мА.
Выходное напряжение установлено 3,3/5В или может регулироваться с помощью
двух внешних резисторов от 2 до 5,5В.
Номинальный выходной ток Iвых=0.3А.
Ограничение выходного тока для MAX1674 установлено на уровне 1А.
Общее описание:
высокоэффективные (94% при 200мА), с малым током потребления, компактные,
повышающие DC/DC преобразователи
MAX1674/1676 имеют встроенный силовой ключ на N-канальном MOSFET
транзисторе с сопротивлением в открытом состоянии 0,3 Ом.
Эти преобразователи содержат так же синхронный выпрямитель, который
улучшает эффективность схемы, уменьшает размеры и устраняет потребность
во внешних диодах Шоттки.
Эти преобразователи работают в диапазоне температур от -40°C до +85°С,
выпускаются в корпусе 8µMAX и 10µMAX(MAX1676).
MAX1674/1676 нашли самое широкое применение в малогабаритной аппаратуре,
в которой источником энергии служат одна-три батареи, а требуется постоянное
напряжение 5В (3,3В).
ИУ4.063.00.00
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
4
Рис. 2. Структурная схема микросхемы MAX1674
ИУ4.063.00.00
Изм. Лист
Разраб.
Провер.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
№ докум.
Антохина Д.Д.
А.А.
Гриднев
В.Н.
Подпись Дата
Структурная схема
микросхемы MAX1674
Лит.
Лист
Листов
5
17
МГТУ им. Баумана
Выбор выходного напряжения
Выходное напряжение может быть выбрано 3.3 или 5В - стандартые значения. 5 если подключить выход FB к земле (GND), 3.3 - если подключить FB к выходу (OUT).
Для
установления
нестандартного
выходного
напряжения,
подключают
разделительные сопротивления между Vout и FB и землей (GND). Для расчет R6
используют следущее соотношение:
где Vref=1.3В, а Vout можно выбрать любое из диапазона от 2В до 5В.
Рис.3 Варианты включения. Слева направо: 1) На выходе 5В 2) На выходе 3.3В 3)
Напряжение на выходе зависит от R5 и R6
Индикатор заряда источника напряжения.
MAX1674 оборудован встроенным компаратора, для определения заряда источника
напряжения. Если напряжение на выходt LBI падает ниже чем внутреннее
рекомендованное напряжение (1.3В), на выходе LBO появляется 0, то есть он
подключается к земле. Напряжение, при котором заряд источника считается низким
настраивается с помощью двух сопротивлений R3 и R4. Сопротивления большой
величины (R4<=250КОм) используется для минимизации утечки. R3 расчитывается с
помощью выражения:
для Vtrip>=1.3В. Vtrip - уровень напряжения, когда считается, что источник
разрядился, Vref=1.3В. Подключают подтягивающий резистор 100КОм или больше
между выходом LBO и выходом.
Выбор индуктивности.
Индуктивность величиной 22мкГн может использоваться для большинства схем. Так
же микросхема может работать с индуктивностями от 10мкГн до 47мкГн. Меньшая
индуктивность обычно предполагает малый размер, что уменьшает размер схемы. В
схемах, где используется большая индуктивность, способны выдавать больший ток,
при этом увеличиваются размеры схемы.
Посчитать максимальный ток на выходе можно посчитать по формуле:
ИУ4.063.00.00
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
6
Vin – входное напряжение
L – индуктивность
η – эффективность
toff – задержка переключения, мкС
Ilim – 0.5А или 1А
ИУ4.063.00.00
Изм. Лист
Разраб.
Провер.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
№ докум.
Антохина Д.Д.
А.А.
Гриднев
В.Н.
Подпись Дата
Лит.
Принципиальная схема
устройства
Лист
Листов
7
17
МГТУ им. Баумана
Конструкция ячейки.
Рис.4 Конструкция ячейки
Расположение элементов на печатной плате разработано таким образом, чтобы
обеспечить наиболее высокую плотность монтажа, уменьшить габариты
устройства и обеспечить наиболее высокую технологичность сборки.
ИУ4.063.00.00
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
8
1. Установку элементов производить по ГОСТ 29137-91.
2. Припой ПОС-61 ГОСТ 21931-76.
3. Печатные проводники не показаны.
4. Неуказанные предельные отклонения размеров между осями двух любых
отверстий +/- 0.2 мм.
ИУ4.063.00.00
Лит.
Изм. Лист
Разраб.
Провер.
Т. Контр.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
№ докум.
Антохина Д.Д.
А.А.
Гриднев В.Н.
Подпись Дата
Масса
Ячейка
Масштаб
1:1
Лис
т
9
Листов
17
МГТУ им. Баумана
Поз.
обозн.
Наименование
Кол.
Примечание
1
D1, D2, D3, D4, D5, D6
6
HB5-483AWF
2
R1
1
100 кОм 0,063 Вт
3
R2
1
110 кОм 0,063 Вт
4
R3
1
210 кОм 0,063 Вт
5
R4, R5, R6, R7, R8, R9
5
250 Ом 0,063 Вт
6
C1
1
4,7 мкф х 5 В
7
C2
1
220 мкф х 6.3 В
8
C3, C4
2
0.1 мкф х 5 В
9
M1
1
MAX1674
11
Кнопка
1
12
Катушка индуктивности
1
13
Печатная плата
1
22 мкГн
ИУ4.063.00.00
Изм. Лист
Разраб.
Провер.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
№ докум.
Антохина Д.Д.
А.А.
Гриднев
В.Н.
Подпись Дата
Лит.
Спецификация
Лист
Листов
10
17
МГТУ им. Баумана
Варианты установки ИЭТ.
Наим
енов
ание.
Тип ИЭТ
Вариант
установки на ПП
Хар-ка
Посадочные места
Способ
фиксации
Кол-во
выводо
в
Спосо
б
пайки
M1
Микросхема
Без
зазора
Приклейк
а
10
Пайка
паяль
ником
С1
Конденсатор
электролитическ
ий
Без
зазора
Зиг
замок
2
Пайка
паяль
ником
С2
Конденсатор
электролитическ
ий
Без
зазора
Зиг
замок
2
Пайка
паяль
ником
С3,
С4
Конденсатор
керамический
Без
зазора
Приклейк
а
2
Пайка
паяль
ником
D1,
D2,
D3,
D4,
D5
R1,
R2,
R3,
R4,
R5,
R6,
R7,
R8,
R9
L1
Светодиод
Без
зазора
Зиг
замок
2
Пайка
паяль
ником
Резистор
Без
зазора
Приклейк
а
2
Пайка
паяль
ником
Индуктивность
Без
зазора
Приклейк
а
2
Пайка
паяль
ником
K1
Кнопка
Без
зазора
Без
фиксаци
и
16
Пайка
паяль
ником
ИУ4.063.00.00
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
2
√𝑅𝑧40
Диаметр
КолОбозн. Диаметр контактной во
отв.
отв., мм
площадки,
отв.
мм
0.8
2.0
16
1. Плату изготовить химическим методом.
2. Плата должна соответствовать ОСТ 4.077.000.
3. Шаг координатной сетки 0.325 мм.
4. Линии координатной сетки нанесены через одну.
5. Минимальная ширина проводника 0.325 мм.
6. Минимальное расстояние между проводниками 0.325 мм.
7. Поясок b=0,2 мм
8. Неуказанные предельные отклонения размеров между осями двух любых
отверстий +/- 0.2 мм.
9. Маркировать краской ТНЛФ ТУ 29-02-259-70 шрифт 2 по НО.010.007.
ИУ4.063.00.00
Лит.
Изм. Лист
Разраб.
Провер.
№ докум.
Антохина Д.Д.
А.А.
Гриднев В.Н.
Подпись Дата
Плата
Т. Контр.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Масса
Стеклотекстолит
СФ1-35-1 ГОСТ 1931676
Масштаб
1:1
Лис
т
12
Листов
17
МГТУ им. Баумана
№
Название операции
Оборудование
Тшт, мин
1
Комплектация
компонентов
стол монтажника
5
стол монтажника
1
стол монтажника, паяльник
8
2
3
Привинчивание
транзисторов к
радиатору
Установка и фиксация
КМО на плате
4
Пайка выводов
стол монтажника, паяльник
0,5
5
Установка и фиксация
КМП на плате
стол монтажника, паяльник
8
6
Пайка выводов
стол монтажника, паяльник
0,5
7
Визуальный и
функциональный
контроль
рабочее контрольноизмерительное оборудование
1
ИУ4.063.00.00
Изм. Лист
Разраб.
Провер.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
№ докум.
Антохина Д.Д.
А.А.
Гриднев
В.Н.
Подпись Дата
Лит.
Схема сборки с базовой
детали
Лист
Листов
13
17
МГТУ им. Баумана
№
Операции и переходы
Оснастка
Tшт, сек.
1
Комплектация(21 единица)
1.1
Поиск нужного элемента
Вручную
4
1.2
Отсчет необходимого числа
Вручную
4
1.3
Раскладывание по тарам
Тара
3
1.4
Маркировка тары
Тара
3
2
Установка, фиксация и пайка КМО(8 единиц)
2.1
Поиск тары с элементом
Вручную.
4
2.2
Поиск места установки
Вручную
4
2.3
Установка КМО
Вручную
5
2.4
Обкусывание выводов
Бокорезы
5
2.5
Пайка выводов
Паяльник
2
2.6
Контроль правильности установки
Вручную
4
3
Установка, фиксация и пайка КМП(13 единиц)
3.1
Поиск тары с элементом
Вручную.
4
3.2
Поиск места установки
Вручную
4
3.3
Установка КМП
Вручную
5
3.4
Пайка выводов
Паяльник
2
3.5
Контроль правильности установки
Вручную
4
4
Функциональный контроль
4.1
Размещение ячейки
4.2
Прозвонка
4.3
Извлечение ячейки
14
8(24)
13(19)
60
Устройство
контроля
Устройство
контроля
10
40
Вручную
10
ИУ4.063.00.00
Изм. Лист
Разраб.
Провер.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
№ докум.
Антохина Д.Д.
А.А.
Гриднев
В.Н.
Подпись Дата
Лит.
Операционный
Маршрутный ТП
ТП
Лист
Листов
15
2
17
МГТУ им. Баумана
ИУ4.063.00.00
Изм. Лист
№ докум.
Разраб.
Тючков А.А.
Провер.
Гриднев В.Н.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Подпись Дата
Лит.
Операционный эскиз
Лист
Листов
2
17
МГТУ им. Баумана
Элементы
Схема базирования
Резисторы, Конденсаторы КМП
Кнопка
Конденсаторы электролитические
Светодиоды
Микросхема
Индуктивность
ИУ4.063.00.00
Изм. Лист
№ докум.
Разраб.
Антохина Д.Д.
Провер.
Гриднев В.Н.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Подпись Дата
Лит.
Схемы базирования ИЭТ
Лист
Листов
17
17
МГТУ им. Баумана