يعد تصميم أي ثنائي الفينيل متعدد الكلور يمثل تحديًا ، خاصة وأن الأجهزة تصبح أصغر وأصغر. يعد تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذو العمل العالي أكثر تعقيدًا لأنه يحتوي على نفس العقبات ويتطلب مجموعة إضافية من العوامل الفريدة التي يجب مراعاتها.
يتوقع الخبراء أن الطلب على الأجهزة ذات الطاقة العالية من المحتمل أن يرتفع لتحقيق معدلات نمو سنوية من رقمين لإنترنت الأشياء الصناعية بحلول عام 2030. فيما يلي سبع خطوات لتحسين تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور في إلكترونيات عالية التوتر لهذا الاتجاه.

1. احصل على حجم الكابل الكافي
حجم الخط هو واحد من أهم اعتبارات التصميم لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الحالية. تميل الأسلاك النحاسية إلى أن تكون مصغرة لمزيد من التصميمات المدمجة ، ولكن هذا لا يعمل في التيارات العليا. يمكن أن يؤدي مقطع عرضي صغير إلى فقدان الطاقة من خلال تبديد الحرارة ، لذلك يلزم حجم المسار الكبير بشكل مناسب.
يمكنك تغيير مساحة المقطع العرضي للسلك عن طريق ضبط عاملين: عرض السلك وسمك النحاس. إن موازنة هذين هو مفتاح تقليل استهلاك الطاقة والحفاظ على حجم ثنائي الفينيل متعدد الكلور المثالي.
استخدم حاسبة عرض خط PCB لمعرفة العروض والسماكة التي تدعم نوع التيار المطلوب لجهازك. عند استخدام هذه الأدوات ، احرص على تصميم حجم الأسلاك لدعم التيارات العليا مما تعتقد أنك تحتاجه.

2. Rethink Component وضع
تخطيط المكون هو اعتبار مفتاح آخر في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي التواصل. تولد MOSFETs والمكونات المماثلة الكثير من الحرارة ، لذلك من المهم أن تبقيها معزولة عن البقع الساخنة أو الحساسة للدرجات المترتبة على درجة الحرارة قدر الإمكان. هذا ليس سهلاً دائمًا عند التعامل مع عوامل الشكل المخفضة.
يجب أن تبقى مكبرات الصوت والمحولات على مسافة مناسبة من MOSFETs وعناصر التدفئة الأخرى. على الرغم من أنه قد يكون من المغري الحفاظ على منطقة طاقة عالية على الحافة ، فإن هذا لا يسمح بتوزيع درجة حرارة موحدة. بدلاً من ذلك ، يتم وضعها في خطوط مستقيمة في جميع المجالات للاحتفاظ بالطاقة ، مما يجعل الحرارة أكثر حتى.
من خلال الاقتراب من أكثر المناطق نفوذاً أولاً ، من الأسهل تحديد المكونات المثالية. أولاً ، حدد الموقع المثالي للمكونات عالية الحرارة. بمجرد أن تعرف مكان وضعها ، يمكنك استخدام الباقي لملء الثغرات.

3. تحسين إدارة تبديد الحرارة
وبالمثل ، تتطلب مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الحالية أيضًا إدارة حرارية دقيقة. بالنسبة لمعظم التطبيقات ، يعني هذا الحفاظ على درجة الحرارة الداخلية أقل من 130 درجة مئوية لدرجة حرارة الانتقال الزجاجي للصفائح FR4. سيساعد تحسين وضع المكون ، ولكن يجب أن تتوقف خطوات تقليل الحرارة إلى الحد الأدنى عند هذا الحد.
قد يكون تبريد الحمل الحراري الطبيعي كافيًا لمركبات مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الأصغر ، ولكن قد لا يكون كافياً لتطبيقات الطاقة الأعلى. قد تكون المشعات الميكانيكية ضرورية. يساعد التبريد النشط مثل المشجعين أو أنظمة التبريد السائل حول MOSFETs. ومع ذلك ، قد لا تكون بعض تصميمات الأجهزة كبيرة بما يكفي لاستيعاب المشعات التقليدية أو التبريد النشط.
بالنسبة إلى مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الأصغر ولكن عالية الأداء ، يعد تبديد الحرارة من خلال الثقوب بديلاً مفيدًا. سيقوم المعدن الموصل للغاية مع سلسلة من الثقوب التي تم سكبها بإزالة الحرارة من MOSFETs أو مكونات مماثلة قبل أن تصل إلى مناطق أكثر حساسية.

4. استخدام المواد الصحيحة
سيكون اختيار المواد ذا فائدة كبيرة عند تحسين الإدارة الحرارية وضمان أن المكونات يمكنها تحمل التيارات الأعلى. وهذا ينطبق على مكونات PCB والركائز.
على الرغم من أن FR4 هي الركيزة الأكثر شيوعًا ، إلا أنها ليست دائمًا الخيار الأفضل لتصميمات ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالية الدقة. قد تكون مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المعدنية مثالية لأنها توازن بين عزل وفعالية من حيث التكلفة للركائز مثل FR4 مع قوة وزيادة درجة الحرارة للمعادن عالية التوصيل. بدلاً من ذلك ، يصنع بعض الشركات المصنعة شرائح خاصة مقاومة للحرارة قد تفكر فيها.
مرة أخرى ، يجب عليك فقط استخدام المكونات ذات قيم المقاومة الحرارية العالية. في بعض الأحيان ، يعني هذا اختيار المواد التي تكون أكثر مقاومة للحرارة ، بينما يعني ذلك في حالات أخرى استخدام مكونات أكثر سمكًا من نفس المادة. أي خيار يعتمد أفضل على حجم ثنائي الفينيل متعدد الكلور وميزانيتك والموردين المتاحين.

5. قم بتضمين عملية مراقبة الجودة
إن موثوقية مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالية التيار هي أيضًا مسألة إيجاد أخطاء في الإنتاج. إذا لم تتمكن عملية التصنيع من العثور على العيوب التي تعوض مزاياها ، فلن تؤدي خيارات التصميم الأربعة المذكورة أعلاه إلى تحسن كبير. فحوصات جودة أكثر موثوقية لتكرارات النموذج الأولي مهمة أيضًا.
يعد استخدام الأدوات المناسبة لتقييم جودة PCB أحد أهم الاعتبارات في هذا المجال. تتفوق المقارنات البصرية الرقمية كقوالب وأغطية على الأساليب التقليدية أثناء امتدادها وتشوهها بمرور الوقت ، مما يعيق موثوقيتها. يجب عليك أيضًا التفكير في الأدوات التي يسهل أتمتة تقليل مخاطر الخطأ البشري.
بغض النظر عن الطرق والتقنيات المحددة التي تستخدمها ، فإن تتبع جميع العيوب أمر بالغ الأهمية. بمرور الوقت ، يمكن أن تكشف هذه البيانات عن اتجاهات في ظهور مشاكل ، مما يوفر تغييرات أكثر موثوقية في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

6. التصنيع تصميم
هناك عامل مماثل ولكن يتم تجاهله في كثير من الأحيان في تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالية الدقة هو ضمان سهولة التصنيع. إذا كانت أخطاء الإنتاج شائعة جدًا لدرجة أن الجهاز نادراً ما يفي بالمواصفات على الورق ، فلا يهم مدى موثوقية PCB من الناحية النظرية.
الحل هو تجنب التصميمات المعقدة أو المعقدة بشكل مفرط قدر الإمكان. عند تصميم مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالية الدقة ، ضع في اعتبارك عملية التصنيع الخاصة بك ، مع الأخذ في الاعتبار كيف يمكن أن تنتجها تدفقات العمل هذه وما هي المشكلات التي قد تنشأ. كلما كان بإمكانك صنع منتجات خالية من الأخطاء ، كلما كانت أكثر موثوقية.
تتطلب هذه الخطوة تعاونًا وثيقًا مع أصحاب المصلحة في الإنتاج. إذا لم تتعامل مع التصنيع داخل الشركة ، فاضمل شركاء الإنتاج في مرحلة التصميم للحصول على مدخلاتهم في مشكلات التصنيع المحتملة.

7. استخدام التكنولوجيا لصالحك
تقنيات التخطيط والإنتاج الجديدة يمكن أن تجعل موازنة هذه الاعتبارات أسهل. تقدم الطباعة ثلاثية الأبعاد مزيدًا من المرونة في التصميم لدعم تخطيطات ثنائي الفينيل متعدد الكلور أكثر تعقيدًا دون أخطاء الإنتاج. تتيح لك دقتها أيضًا التأكد من أن الأسلاك النحاسية تتبع منحنى بدلاً من الزاوية الصحيحة لتقليل طولها وتقليل استهلاك الطاقة
الذكاء الاصطناعي هي تقنية أخرى تستحق التحقيق. يمكن لأدوات PCB AI تلقائيًا وضع المكونات أو تسليط الضوء على مشاكل التصميم المحتملة لمنع الأخطاء من الظهور في العالم الحقيقي. يمكن أن تحاكي حلول مماثلة بيئات اختبار مختلفة لتقييم أداء مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور قبل إنتاج النماذج المادية.

يتطلب تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور الحالي حذرًا
ليس من السهل تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور عالي التواصل الموثوق به ، لكنه ليس مستحيلًا. سيساعدك اتباع هذه الخطوات السبع على تحسين عملية التصميم الخاصة بك لإنشاء أجهزة أكثر كفاءة للطاقة.
مع نمو الإنترنت الصناعي للأشياء ، ستصبح هذه الاعتبارات أكثر أهمية. سيكون احتضانهم الآن مفتاح النجاح المستمر في المستقبل.