Помоги проекту - поделись книгой:
Распиливание платы с нанесенным рисунком
При наличии хорошей пилки с мелким зубом не составит большого труда распилить перед травлением стеклотекстолитовую плату, на которую нанесен нужный рисунок. Следует прочертить линию по слою металлизации и пилить именно с этой стороны. Так легче избежать повреждения тонкого слоя краски. При распиливании также желательно подложить под заготовку платы кусок ткани, чтобы предохранить сторону, где будут размещаться компоненты, от появления царапин (рис. 1.9).
КОМПОНЕНТЫ С ПОВЕРХНОСТНЫМ МОНТАЖОМ
Компоненты с поверхностным монтажом (КПМ) в основном применяются для серийного изготовления электронной аппаратуры. Они обладают несомненными преимуществами: занимают сравнительно малую площадь, недороги (при массовом изготовлении), их можно быстрее смонтировать, поскольку не нужно сверлить печатные платы. Однако для любительских схем такие компоненты малопригодны. Для них сложно создать самодельную печатную плату, часто эти компоненты продаются только большими партиями. Кроме того, для их монтажа нужны специальные инструменты (паяльник, использующий горячий воздух).
Тем не менее есть ситуации, когда КПМ могут понадобиться любителю. Во-первых, иногда их приходится применять из-за дефицита доступной поверхности платы (использование DIP 28, 32 или 40 в устройствах памяти). Во-вторых, такие компоненты нужны для замены неисправных элементов в существующей схеме. Для пайки КПМ можно использовать паяльник с очень тонким жалом, однако д ля этого требуется некоторая сноровка. Специальное жало можно изготовить, аккуратно поработав напильником и шкуркой. Срок службы такого инструмента ограничен, поэтому нагрев должен выполняться только на время пайки.
Демонтаж КПМ — довольно сложная операция, особенно в случае микросхем с близко расположенными выводами. Чтобы облегчить задачу, можно применить маленькую хитрость: надо просунуть небольшой провод под один ряд выводов и нагреть его, а затем достаточно сильно потянуть, чтобы выводы освободились один за другим. Предварительно стоит потренироваться на негодной карте.
Одна из проблем использования КПМ связана с их маркировкой: надписи на миниатюрном корпусе обычно трудно прочесть. Кроме того, для КПМ и идентичных классических компонентов используются разные обозначения, что порождает значительные неудобства.
В части логических микросхем дело обстоит немного проще, поскольку основа обозначения остается постоянной. Например, стандартный компонент CD4001 переименован в 4001 ВТ или Х4001. С диодами сложнее, поскольку, например, классический компонент 1N4148 получает маркировку BAS16 и т. д.
При отсутствии документации лучше взять нужные таблицы соответствия у поставщика, тем более что обозначения аналогичных компонентов от разных производителей не совпадают. Не забудьте уточнить расположение выводов приборов, которое также может оказаться нестандартным.
ВЫБОР КОРПУСА
Выбор корпуса для разрабатываемого устройства диктуется размерами последнего, назначением, требованиями эстетики, стоимостью и, наконец, наличием нужной модели в каталогах изготовителей или поставщиков. Если устройство выполняется согласно рекомендациям, почерпнутым из специальной литературы, можно довериться выбору автора. В противном случае стоит, оставив в стороне эстетическую сторону вопроса, сделать временный корпус из оргалита по размерам, указанным в каталоге. Это даст более точные представления о законченности схемы, ее внешнем виде и о свободном пространстве в корпусе. В дальнейшем будет легче внести нужные изменения.
УЧЕТ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ПРИ ПАЙКЕ
Если требуется припаять провод к большой металлической детали, нужно предварительно залудить место пайки, нагрев деталь. Однако деталь, зажатую в тисках, нагреть будет трудно, поскольку тепло интенсивно отводится к тискам. Гораздо лучше прижать металлическую деталь к деревянной поверхности с помощью небольших щипцов или отвертки (рис. 1.10), а сверху положить тяжелый предмет. Не забудьте предварительно зачистить поверхность, предназначенную для пайки, с помощью наждачной бумаги или ножа.
НАКОНЕЧНИКИ ДЛЯ ШНУРОВ
Существует множество типов и размеров наконечников для шнуров, обеспечивающих выполнение надежных разъемных соединений (такие наконечники широко используются, например, в электропроводке автомобилей). Как правило, наконечники крепятся к многожильному проводу путем обжима с помощью специальных инструментов, иногда довольно дорогих. Однако можно избежать этой операции, заменив ее пайкой. Провод оголяют на нужную длину и облуживают. Затем наконечник заливают припоем (рис. 1.11).
Поддерживая припой в разогретом состоянии, аккуратно вставляют провод так, чтобы его отдельные жилы не отгибались. После этого наконечник оставляют охлаждаться естественным образом (на него не следует дуть), а затем проверяют прочность соединения, с усилием натягивая провод. Если пайка прошла успешно, на наконечник надвигают отрезок изолирующей хлорвиниловой трубки подходящего диаметра (его следует надеть на провод перед пайкой). Лишний припой, который иногда мешает надеть трубку, можно удалить с помощью напильника.
СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ДЕВЯТИВОЛЬТОВОЙ БАТАРЕЙКИ
Малогабаритная девятивольтовая батарейка широко используется для питания портативных электронных устройств с незначительным потреблением энергии. Она подключается при помощи специального разъема. Прежде чем выбрасывать отслужившую батарейку, снимите с нее верхнюю пластину. Припаяйте к контактам пластины два провода, аккуратно изолируйте места пайки — и вы получите готовый соединительный элемент, который может пригодиться в будущем.
СТОЙКИ ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ПЛАТ
Для крепления печатной платы на некотором расстоянии от корпуса и от других плат используются стойки из различных материалов. Если под рукой нет стоек подходящего размера, можно воспользоваться длинными винтами диаметром 3 мм (такие винты обычно наиболее удобны) с гайками для крепления плат на нужном расстоянии от корпуса (рис. 1.12). Со стороны металлизации печатной платы лучше использовать гайки из нейлона (или подложить под металлическую гайку изолирующую шайбу), чтобы изолировать винты от дорожек, проходящих вблизи крепежных отверстий.
СРАЩИВАНИЕ ПРОВОДОВ
Часто нужно удлинить провод или соединить несколько проводов внутри одного корпуса. Сращивание можно выполнить разными способами. Облуженные куски провода, например, допустимо спаивать в торец (рис. 1.13
Также можно сначала скрутить провода, а затем спаять их. При этом соединение будет более надежным. Если необходимо соединить несколько проводов, то их можно скрутить по два, затем еще раз по два и т.д. В любом случае место сращивания нужно защитить с помощью изоляционной ленты или отрезка хлорвиниловой трубки, фиксирующейся посредством бандажа (рис. 1.13
ОБЛУЖИВАНИЕ ПРОВОДОВ
Провод облуживают каждый раз перед тем, как вставить в отверстие для пайки или для крепления с помощью винтового зажима. После облуживания зачищенный конец провода не распадется на отдельные жилы, соединение будет иметь достаточную механическую прочность и минимальное электрическое сопротивление. Напомним, что для качественного облуживания многожильного провода нужно снять изоляцию на достаточную длину, тщательного скрутить отдельные жилы, нанести припой, а затем аккуратно обрезать конец облуженного провода под углом.
ОФОРМЛЕНИЕ ЛИЦЕВОЙ ПАНЕЛИ
При оформлении лицевой панели современных приборов теперь уже не используют выступающие кнопки и поворотные переключатели, которые крепились на алюминиевом листе с надписями, нанесенными черной краской. Предпочтение отдается плоским поверхностям, за которые не выступают компоненты, служащие для управления и индикации (рис. 1.14).
Эти компоненты размещаются группами в соответствии с выполняемыми функциями.
Панель обычно выполняется из листового металла или пластмассы и имеет светлый фон с разноцветными надписями. Изготовление подобных панелей существенно облегчается при использовании современных цветных принтеров. Печать на прозрачных листах, которые используются для проекторов, позволяет быстро и качественно изготовить рисунок панели с необходимыми надписями. Другой способ изготовления рисунка — выполнение цветной ксерокопии с бумажного оригинала на прозрачную пленку. Пленку можно наложить на непрозрачную основу, в которой сделаны отверстия для индикаторов. Пленку с рисунком имеет смысл закрыть сверху самоклеющейся прозрачной пленкой, а все элементы закрепить по краям скотчем.
Печатная плата с индикаторами и сенсорными кнопками должна располагаться непосредственно за лицевой панелью (рис. 1.14).
Для ее крепления используются винты с потайными головками, утопленными в панель под пленкой с рисунком. Монтаж компонентов следует выполнять после временного прикрепления печатной платы к лицевой панели и тщательной разметки необходимых отверстий. Размеры отверстий в местах установки кнопок должны выбираться с запасом. Желательно не поднимать компоненты над платой и располагать ее так, чтобы расстояние до лицевой панели определялось высотой кнопки.
Некоторые элементы, занимающие много места (например, кварцевые генераторы), можно разместить «в лежачем положении» или с противоположной стороны платы. Необходимо определить способы монтажа до выполнения рисунка печатной платы. Рядом с каждой кнопкой следует расположить по крайней мере одну опору, чтобы плата не деформировалась при нажатии.
НАКОНЕЧНИКИ ТИПА «БАНАН»
Для подключения стандартных шнуров к измерительным приборам и источникам питания часто используются наконечники типа «банан» со штырем диаметром 4 мм. Если вы конструируете лицевую панель прибора с выходными гнездами, рассчитанными на вставку таких наконечников, желательно соблюдать между центрами гнезд расстояние 19 мм. В этом случае при отсутствии наконечников типа «банан» для подключения можно будет использовать двужильные сетевые шнуры со стандартной вилкой.
КРЕПЛЕНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ
Как правило, на печатной плате имеется нескольких крепежных отверстий. Впоследствии соответствующие отверстия необходимо разметить на дне корпуса или на другой несущей поверхности. Нередко вместо точной разметки осей отверстий предпочитают брать печатную плату и размечать места сверления по ней или прямо сверлить отверстия в корпусе сквозь отверстия в плате. Хотя такой подход ускоряет решение задачи, точность разметки падает. Случается, что, когда расставлены крепежные стойки, печатную плату поставить на место уже невозможно. Чтобы избежать подобной ситуации, нужно вначале просверлить печатную плату и корпус сверлом диаметром 3 мм, а затем расширить отверстия в плате до 3,2 или 3,5 мм. Это облегчит сборку, а качество практически не пострадает.
ИЗОЛЯЦИОННАЯ ТРУБКА
Термоусадочная трубка
Термоусадочная трубка обеспечивает идеальную изоляцию и повышенную надежность мест соединения, а также их хороший внешний вид. Однако приходится довольно точно подбирать диаметр трубки, в противном случае обжим будет слишком слабым. Приобретение специального пистолета для нагревания горячим воздухом оправдано только при интенсивном использовании данного инструмента. Вместо него можно применить фен или пистолет для снятия краски. Паяльник следует использовать только для нагревания трубки небольшого диаметра. Соблюдая осторожность, можно осуществить прогревание с помощью зажигалки, но надо следить, чтобы на светлой трубке не оставалось черных следов копоти.
Хлорвиниловая трубка
Стоит взять за привычку сохранять отрезки хлорвиниловой изоляции, которые остаются после зачистки проводов и кабелей. В результате у вас появляется запас трубочек разных диаметров и цветов, которые можно использовать для изоляции соединений вместо относительно дорогой термоусадочной трубки. Чтобы такая изоляция не сдвигалась с нужного места, достаточно нескольких капель клея (или зажимного хомутика для трубки большого диаметра).
СЕТКА ДЛЯ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЯ
Установка громкоговорителя за лицевой панелью и обеспечение его нормального звучания — довольно сложная задача. Выполнить ее можно двумя способами: либо просверлить большое число отверстий, расположив их, например, в форме звезды, либо сделать одно большое отверстие и закрыть его сеткой. Первое решение ухудшает внешний вид громкоговорителя, особенно если хотя бы одно отверстие расположено не на своем месте. Во втором случае сверление не требует высокой точности, поскольку окончательную подгонку отверстия можно выполнить с помощью напильника.
Сложнее приобрести или изготовить сетку, нужную для завершения конструкции и для защиты мембраны громкоговорителя. Есть простое и экономное решение задачи: можно использовать макетную плату из гетинакса, в которой половину отверстий в шахматном порядке расширяют с помощью сверла диаметром 2,5 или 3 мм (рис. 1.15). После удаления заусенцев сетку следует покрасить черной матовой или блестящей краской.
МОНТАЖ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ
Независимо от типа выключателя, размещенного на передней или задней панели, и от наличия светового индикатора, всегда желательно соблюдать наиболее распространенное положение: «включено» — вверх, «выключено» — вниз. Этому стандарту соответствуют выключатели ламп в помещениях, клавиши включения компьютера или принтера и т. д. Прежде чем искать причину неисправности (например, неправильное подключение), следует всегда убедиться в том, что выключатель находится в нужном положении.
МОНТАЖ МОЩНЫХ КОМПОНЕНТОВ
Мощные транзисторы, симисторы и тиристоры в корпусах ТО3 или Т0220 (и им подобных) могут нагреваться до значительных температур. Поэтому в большинстве случаев для надежной работы этих приборов необходимо обеспечить требуемые условия теплоотвода. Если речь идет об одном компоненте, рассеивающем сравнительно невысокую мощность, достаточно небольшого радиатора. Для улучшения теплового контакта на основание корпуса прибора наносится специальная смазка.
Сложнее осуществить охлаждение нескольких мощных компонентов, которые необходимо изолировать друг от друга и от радиатора, обеспечив при этом хорошую теплопроводность. Классическое решение проблемы — использование для монтажа набора изоляционных деталей, включающего тонкие слюдяные шайбы, изоляционные втулки и резьбовые крепежные элементы (иногда выполненные из нейлона). Монтаж приборов требует аккуратности, перед включением следует тщательно проверить изоляцию.
Помимо этого остается проблема электрического контакта с основанием корпуса прибора, когда оно соединено с одним из электродов (например, с коллектором транзистора 2N3055). Как правило, в этом случае под основание подкладывают тонкую шайбу с лепестком, к которому припаивают (или присоединяют посредством специального наконечника) монтажный провод. Необходимо изучить техническую документацию, чтобы уточнить, какой электрод соединен с корпусом (у транзисторов это не всегда коллектор).
Существует и другая, менее распространенная технология изоляции для корпусов ТОЗ и Т0220. Компонент прижимают к радиатору через слюду или предварительно надев на него отрезок изоляционной трубки. Механическая сборка при этом заметно упрощается, а изоляция оказывается вполне надежной. Имеются небольшие пластмассовые распорки, предназначенные специально для такого монтажа (они мало распространены в Европе). Вместо них можно использовать небольшой брусок из изолирующего материала, который служит для монтажа двух идентичных компонентов (рис. 1.16).
Следует отметить, что соединительный провод можно припаять непосредственно к основанию корпуса Т0220. Предварительно место пайки нужно зачистить и облудить, избегая лишнего нагрева.
КОАКСИАЛЬНЫЕ СОЕДИНИТЕЛИ ДЛЯ АУДИОАППАРАТУРЫ
Малогабаритные коаксиальные разъемы для аудиоаппаратуры («джеки»), разделенные по длине на сегменты, хорошо знакомы радиолюбителям. Они широко используются, например, в портативных радиоприемниках и магнитофонах для подключения наушников или микрофона. Выпускаются соединители различных типов и размеров (диаметры штыря 2,5,3,5 и 6,35 мм, моно или стерео). Они очень удобны, но их можно применять только для маломощных нагрузок.
Недопустимо использование таких соединителей для подключения к устройству внешнего источника питания из-за риска короткого замыкания в момент, когда штырь вставляют в гнездо. В случае необходимости при подобном подключении нужно пользоваться моделью инвертированного типа, где штырь располагается на приборе, а гнездо — на конце соединительного шнура.
Следует также помнить, что один из выводов гнезда, смонтированного на шасси, соединен с корпусом прибора. Поэтому, если к корпусу уже присоединен разъем или радиатор охлаждения с другим потенциалом, может произойти короткое замыкание.
ПОДБОР ИНСТРУМЕНТОВ
Как правило, любители могут обойтись без дорогостоящих инструментов, используемых в профессиональных радиомастерских. Иногда разумнее купить две недорогие модели, которые отвечали бы различным требованиям. Так, вместо того чтобы покупать паяльник профессионального класса с регулировкой температуры, лучше приобрести один обычный небольшой паяльник хорошего качества с подставкой и второй — более мощный. Первый инструмент будет предназначаться для мелких работ (например, для пайки печатных плат), а второй — для более серьезных (демонтаж крупных компонентов или лужение). Таким образом, каждый паяльник будет использоваться строго по назначению при рациональном расходовании ресурса.
Тот же принцип относится и к другим инструментам. В частности, на рынке имеется широкий выбор небольших высококачественных кусачек. Но они быстро выходят из строя при перекусывании прочного провода сечением 4 мм2. Для выполнения таких действий можно использовать более мощные недорогие кусачки, непригодные для выполнения тонких операций.
СВЕРЛЕНИЕ ОТВЕРСТИЙ
Поделиться книгой: