电子电路CAD实训报告.doc

实训报告实验目的： 1、通过对protel软件制作电子产品的原理图以及封装PCB图达到对电子产品涉及到的软件应用方面的了解。2、通过手工制版了解电路板的手工流程。3、通过手工制作电子产品，了解电子产品生产试制的全过程，训练动手能力，培养工程实践理念。实验概述： 1、关于protel软件的应用，本实训侧重于制作电路的原理图和以原理图封装制作成PCB图；2、在印制板A的设计流程主要是图形转移，打孔，蚀刻，清洗涂助焊剂；3、在产品的制作过程中，由手工代替工厂中的机械制作，利用焊接，调试等技术将电路转换成实际产品。 一、产品简介： 本产品可将220v市电电压转换成36v直流稳压电源，可作为小型收音机等小型电器的外接电源，并可对1-5节镍铬或镍氢电池进行恒流充电，性能优于市售一般直流电影及充电器，具有较高的性价比和可靠性，是一种用途广泛的实用电器。 1主要性能指标: 输入电压：AC：220V 输出电压（直流稳压）：分三档（3V，4.5V，6V）各档误差为10%， 输出电流（直流）：额定值150mA，最大300mA， 过载，短路保护，故障消除后自动恢复。 充电稳定电流：60mA，可对15节5号镍铬电池充电，充电时间1012小时 2 工作原理： 产品原理图见图1，由图可见，变压器T及二极管V1V4，电容C1构成典型全波整流电容滤波电路，其中LED2兼做电源指示及稳压管作用，当流经该发光二极管的电流变化不大时其正向压降较为稳定（约为1.9V左右，但也会因发光管规格的不同而有所不同，对同一种LED则变化不大），因此课作为低电压稳压管来使用，R2及LED1组成简单过载及短路保护电路，LED1兼做过载指示。输出过载(输出电流增大)时R2上压降增大，当增大到一定数值后LED1导通，并使调整管V5、V6的基极电流不再增大，限制了输出电流的增加，起到限流保护作用。 K1为输出电压选择开关，K2为输出电压极性变换开关。 V8,V9,V10及其相应元器件组成三路完全相同的恒流源电路，以V8单元为例，如前所述，LED3在该处兼做稳压及充电指示双重作用，V11可防止电池极性接错。如图可知，通过电阻R8的电流(即输出整流)可近似地表示为： Io=Uz-Ube/R8 其中Io-输出电流 Ube-T4的基极和发射极间的压降，一定条件下是常数(约0.7v) Uz-LED3上的正向压降，取1.9v。 由公式可见Io主要取决于Uz的稳定性，而与负载无关，实现恒流特性。 由上公式可知，改变R8即可调节输出电流，因此本产品课改为大电流快速充电。实验步骤：protel软件的应用：首先在Schematic Document格式下创建电路原理图，然后生成网络表格，再利用生成的网络表格加载以在新建的Printed Circuit Board Wizard文档下生成PCB图，1、 印制板A的生成：其流程如下：印制板A的设计-图形转移-打孔-蚀刻-清洗涂助焊剂。2、 印制板的安装：（1） 元器件的测试： 全部元器件安装前必须进行测试以确保元件的正常（2） 焊接印制电路板A（3） 焊接印制电路板B（4） 以上全部焊接完成后，按图检查正确无误，待整机装接。 整机装配工艺（1）装接电池夹正极片和负极弹簧 a. 将J1,J2,J3,J4,J5五根导线分别焊接在正极片凹面焊接点上（正极片焊点应先镀锡）。 b 安装负极弹簧（即塔簧），在距离塔簧第一圈起始点5mm出镀锡，分别讲J6,J7J8三根导线与塔簧焊接。（2） 电源线连接 把电源线CT1焊接至变压器交流220v输入端 注意：两接点用热缩套管绝缘，热缩套管套上后须加热两端使其收缩固定。（3） 焊接A板和B板以及变压器的所以连线。 （1） 变压器副边引出线焊至A板T-1.T-2. （2） B板与A板用15线排线对号按顺序焊接（4） 焊接印制板B与电池片间的连线， 将J1,J2,J3,J6,J7,J8分别焊在B板相应点上。（5） 装入机壳 上述安装完成后，检查安装的正确性和可靠性，然后按下述步骤装入机壳。将焊好的正极片先插入机壳的正极片插槽内，然后将其弯曲90度，为防止电池片在使用中调出，应注意焊线牢固。最好一次性出入机壳。将塔簧插入槽内，焊点在上面，在插左右两个塔簧前应先将J4,J8两根线焊接在塔簧上后再插入相应的槽内。将变压器副边引出线朝上，放入机壳的固定槽内用M2.5自攻钉固定（B）板两端。检测调试目视检验总装完毕，按原理图及工艺要求检查整机安装情况，着重检查线路，变压器连线，输出连线及AB两板印制板的连线是否正确，可靠，连线与印制板相邻导线及焊点有无短路及其它缺陷。通电检测电压可调，在十字头输出端测输出电压，所测电压值应与面板指示相对应，拨动开关K1，输出电压相应变化。继续转换，按面板所示开关K2位置，检查电源输出电压极性能否转换，应与面板所示位置吻合。负载能力，用一个47欧姆/2w以上的电位器作为负载，接到直流电压输出端，串接万用表500ma档，调电位器使输出电流为额定值150ma，用连接线替下万用表，测此时输出电压，将所测电压与1中所测值比较，各档电压下降均应小于0.3v过载保护，将万用表DC500ma串入电源负载回路，逐渐减小电位器阻值，面板指示灯A应逐渐变亮，电流逐渐增大到一定数（500ma）后不再增大，当增大阻值后A指示灯熄灭，恢复正常供电，注意：过载时间不可过长，以免电位器烧坏。充电检测：用万用表DC250ma或数字表200ma档作为充电负载代替电池，LED3-LED5应按面板指示位置相应点亮，电流值应为60ma，主要表笔不可接反，也不得接错位置，否则没有电流。 产品的制作流程可用下表表示： 外壳及其他检查元器件检测印制板B检验印制板A设计印制板插装图像转移蚀刻打孔镀锡成型处理安装电池夹清洗 涂助焊剂检查整理交检通电检测总装焊接检查 附：故障检测故障现象及分析如下：序号 故障现象 可能原因/故障分析1 CH1、CH2、CH3三个通道电流大大超过标准电流（60ma）LED3LED5坏LED3LED5装坏电阻R8，R10、R12阻值错（偏小）有短路的地方2检测CH1的电流时，LED3不亮，而LED4或LED5亮了 15根排线有错位之处3拨动极性开关，电压极性不变J9短接线未接4电源指示（绿色）发光管与过载指示灯同时亮R2（1欧）的阻值错输出线或电路板短路5CH1或CH2或CH3的电流偏小（45ma）LED3或LED4或LED5正向压降小（正常值应大于1.8v）电阻R8、R10、R12阻值错6LED3LED5通电后全亮，但三通道电流很小或无电流24欧电阻错73v、4.5v、6v电压均为9v以上。T1或T2坏LED2坏8充电器使用一段时间后，突然LED1,LED2同时亮可能T1(8050)坏附上用protel软件绘制原理图和PCB图时的截图： 原理图（图1）PCB图截图： A板 B板实验总结：在protel软件应用的过程中，由于对软件的不熟悉，发生了很多问题。首先是在绘制原理图时，因为对各原件的对应名称和种类不熟悉，花费了好长一段时间才把全部原件找到，然后完成原理图，然后是生成网格，但是发现生成网格这个选项根本就没有反应，才发现要把封装对应上去，然后又因为选择的原件因为电路的连接不对，因为没有把电气检测点利用好，之后才把；原理图稍加修改才算完成。可是生成网格，并生成PCB图后，发现很多器件对应不好，而且有些根本就没有出来，封装的网格表也有漏洞封装的原件，后来只好手工补上去，然后手工连线并布局好所以的原件，这才算勉强完成了protel方面的设计。 在制作印制电路板A的时候，也出现了不少问题。首先是在清新板面的时候，不小心把清洗过的部分用手沾了下，结果留下了指纹，于是只好在重洗一次。而在腐蚀过程后发现，因为过于急地把板图放进腐蚀桶，而忽视了细心地把线路不明显的地方再描好，以至于出来的时候A板还是有些线路不少很明显，甚至有一处出现了短路，只有用锡在短路的地方轻轻补上了一层。然后是洗板，因为水龙头一时间比较多人，所以一开始只是用洗衣粉擦擦，并没有用水冲洗，以至于后来等到水龙头的时候发现板怎么也冲洗不到原来应有的样子了，不像正常地黄蜡，反而变成了灰色。在钻孔的时候，发现肉眼很难对准钻孔，所以发生了有些洞孔没有对准的现象，并且因此出现了短路问题，后来是用锡在上面补了一层才解决。 在组装过程中，也遇到了一些问题。考虑到组装的时候电路板不会突起而导致充电器后盖合不上，在焊接器件的时候把原件尽量贴到板上，电容因为本身高度较高，应采取把它压到一侧，但是要保证管脚不会因此而断开。因为B板的有些线路非常地密集，所以有一次不小心把两条线连在了一起，而又缺少一些工具，比如松香之类的，只有用焊头比较尖的电烙铁慢慢地把连在两条线上的焊锡分开，不过这工作并不好做，后来还是时间的作用才把这样工作做好。在连接A,B两板的排线时，因为线较小，而且B板的接孔布局比较乱，所以先连接A板上的排线，而在连接印制板与电池片或弹簧间的连线时，因为已经把A,B板都装进了充电器的机壳内，所以焊接空间是比较小的，加上线路密集问题，所以焊接问题变得难了，尤其是在A板上的J1,J2,J3，因为三个点都是要分开焊接的，而且三条线都靠得比较静，因为担心三条线焊接在一起，并且如果把A板先拆下来的话，定会因AB板的线路让焊接变得麻烦，所以只有叫一个同学帮忙把线路定位在接触点，然后自己把焊锡和线路焊好。后来是在合上后盖时，发现后盖也不是合得很密封，最好只有把A板的焊点用钳剪弄小一点，终于合上。而检测的五步都没有出现问题，只是因为粗心问题，把万用表的档位接错了线。 改进思路： 关于这个实验，我觉