Honzíkovy vláčky

Elektronika v železničním modelářství

Autor: admin Vydáno: 23.7.2011

To, že železniční modelařina (a nejen železniční) se neobejde bez elektroniky – to je bez jakýchkoliv diskuzí. A že elektronika se neobejde bez plošných spojů (kromě pokusů na „nepájivém poli“, zvaném též hnízdo), to je také každému jasné. K realizaci elektronických obvodů můžeme přistupovat mnoha způsoby. Příspěvek „Plošný spoj“¹⁾na webu Lokopin ve mně navodil nostalgické vzpomínky na doby, kdy se šířily návody jak vyrobit otočný kondenzátor pro ladění v rádiu z plechu od konzervy. I když jsou v současné době v nekonečné studnici moudrostí na internetu k dispozici podle mne elegantnější způsoby, jak vyrobit plošný spoj, nelze nad vším „starým“ mávnout rukou. Inspirován citovaným článkem, shrnul jsem podle svých životních zkušeností dané téma do několika odstavců a doplnil je několika (snad) užitečnými odkazy.

Pokud elektronický obvod není ve formě stavebnice, kterou pouze sestavíme, pak dojde na vlastní aktivitu. A i ta se dá realizovat mnoha způsoby. Toto je jeden z nich:

Základní postup
• základ tvoří vlastní konečné funkční elektrické schéma
• návrh plošného spoje
• výroba podkladů pro výrobu plošného spoje
• vlastní výroba plošného spoje
• očištění spoje po výrobě a povrchová ochrana proti oxidaci
• vyvrtání všech otvorů, jak pro pájení součástek, tak i montážních otvorů
• osazení plošného spoje
• oživení – uvedení do provozu elektronického obvodu
• vlastní montáž do zařízení

Základ tvoří vlastní konečné funkční elektrické schéma

Jestliže jsme si jisti správností zapojení, nakreslíme elektrické schéma, a to buď ručně, anebo pomocí kreslicího programu. Nakreslené schéma potřebujeme při návrhu plošného spoje, abychom si „odškrtávali“ již zakreslené spoje. Ve schématu je dobré mít u každé součástky poznamenány osazovací rozměry.

Návrh plošného spoje

Pro návrh spoje v tomto popisu volím ten „elegantnější způsob“. Pokud budeme do budoucna potřebovat pouze jeden spoj, pak je nejlepší provést návrh ručně na milimetrovém papíře (požádejte někoho, kdo má program na tvorbu podkladů k výrobě plošných spojů, aby váš návrh překreslil a vyrobil potřebný „film“). Pokud máme větší plány, pak doporučuji jeden z mnoha programů na výrobu podkladů. Jedná se o program Sprint Layout 5.0 prodávaný plzeňskou firmou ELVO: http://www.elvo-plzen.cz/. Program stojí i s DPH 1 170,- Kč. Při návrhu je nutno dodržet i požadovanou proudovou hustotu spojů. Ke kontrole poslouží miniprogram na stránkách mělnické firmy PRINTED: http://www.printed.cz/software

Výroba podkladů pro výrobu plošného spoje

Výroba podkladů pomocí zmiňovaného programu je velice jednoduchá. V prodejně papírů do laserových tiskáren zakoupíme čirou fólii, na kterou konečný návrh vytiskneme. Kvůli signalizaci tiskárny musíme v ovládacím programu tiskárny nastavit druh tiskového materiálu „transparent“. Tím jsou podklady hotovy.

Vlastní výroba plošného spoje

Plošný spoj si můžeme buď nechat vyrobit firmou zabývající se jejich výrobou v Praze např.: http://xpublisher.cz/spoj/, anebo si plošný spoj vyrobit sami. K výrobě existuje mnoho návodů. Osobně doporučuji návody a materiál od pražské firmy ELCHEMCo: http://www.elchemco.cz/rubriky/plosne-spoje-materialy-pro-vyrobu/, nebo použít nabídky i jiných firem, jako např: http://www.norte.cz/index_soubory/Page11957.htm

Očištění spoje po výrobě a povrchová ochrana proti oxidaci

Pro očištění a nalakování pájecím lakem (ochrana proti oxidaci) můžeme použít nabízené materiály také od ELCHEMCo, nebo něco ze sortimentu: http://www.gme.cz/cz/ .

Vyvrtání všech otvorů, jak pro pájení součástek, tak i montážních otvorů

Hotový plošný spoj vyvrtáme podle průměrů vývodů součástek tak o 0,1 až 0,2 mm větším ostrým vrtáčkem. Při větším průměru hrozí zatékání cínu k součástkám. Vrták by měl být co nejostřejší, aby nedocházelo k vytrhávání mědi.

Osazení plošného spoje

Podle osazovacího plánu, který je současným produktem programu Sprint Layout 5.0, provedeme osazení a zapájení součástek kvalitnější pájecí soupravou, jednak abychom součástky nepoškodili přehřátím, a jednak aby nedocházelo k „slévání“ vedlejších pájecích bodů.

Oživení – uvedení do provozu elektronického obvodu

Závěrečným úkonem je „oživení“ výrobku. Pomocí přístrojů, jejichž schopnosti jsou úměrné složitosti měřeného obvodu, provedeme potřebná kontrolní měření. Pokud je obvod funkční podle představ, provedeme poslední úkon, a to je očištění spoje od zbytků pájecích chemikálii (tím se zamezí následné korozi) a závěrečnou „konzervaci“ ochranným lakem, který zajistí stálou funkčnost výrobku a trvale „pěkný“ vzhled. Potřebné chemikálie nabízejí již výše uvedené firmy ELCHEMCo a GM.

Vlastní montáž do zařízení

Tím je práce ukončena a je to současně i konec mého příspěvku.
__________________________________________
1) Lokopin: Plošný spoj. In: http://lokopin.wz.cz/prislusenstvi/plosny_spoj.htm

Jaroslav Vorlíček, SMAPE