Hartimi i çdo PCB është sfidues, veçanërisht pasi pajisjet bëhen më të vogla dhe më të vogla. Dizajni i PCB me rrymë të lartë është edhe më komplekse sepse ka të gjitha pengesat e njëjta dhe kërkon një grup shtesë faktorësh unikë për t'u marrë parasysh.
Ekspertët parashikojnë që kërkesa për pajisje me fuqi të lartë ka të ngjarë të rritet për të arritur normat e rritjes vjetore dyshifrore për IoT industriale deri në vitin 2030. Këtu janë shtatë hapa për të optimizuar modelin e PCB në elektronikë me rrymë të lartë për këtë trend.

1. Sigurimi i madhësisë së mjaftueshme të kabllit
Madhësia e linjës është një nga konsideratat më të rëndësishme të projektimit për PCB -të aktuale të lartë. Instalimi i bakrit ka prirur të miniaturizohet për modele më kompakte, por kjo nuk funksionon me rryma më të larta. Një seksion i vogël kryq mund të çojë në humbje të energjisë përmes shpërndarjes së nxehtësisë, kështu që kërkohet një madhësi e përshtatshme e madhe.
Ju mund të ndryshoni zonën kryq seksionale të telit duke rregulluar dy faktorë: gjerësinë e telit dhe trashësinë e bakrit. Balancimi i këtyre dy është çelësi për uljen e konsumit të energjisë dhe ruajtjen e madhësisë ideale të PCB.
Përdorni kalkulatorin e gjerësisë së linjës PCB për të mësuar se cilat gjerësi dhe trashësi mbështesin llojin e rrymës që kërkohet për pajisjen tuaj. Kur përdorni këto mjete, jini të kujdesshëm për të hartuar madhësinë e instalimeve elektrike për të mbështetur rryma më të larta nga sa mendoni se ju nevojiten.

2. Vendosja e përbërësit
Paraqitja e komponentëve është një tjetër konsideratë kryesore në hartimin e PCB me rrymë të lartë. MOSFET dhe përbërës të ngjashëm gjenerojnë shumë nxehtësi, kështu që është e rëndësishme t'i mbani ato si të izoluara nga pikat e tjera të nxehta ose të ndjeshme ndaj temperaturës sa të jetë e mundur. Kjo nuk është gjithmonë e lehtë kur merreni me faktorë të zvogëluar të formës.
Amplifikuesit dhe konvertuesit duhet të mbahen në një distancë të përshtatshme nga MOSFET dhe elementët e tjerë të ngrohjes. Ndërsa mund të jetë joshëse të mbash një zonë të lartë të energjisë në skaj, kjo nuk lejon një shpërndarje të njëtrajtshme të temperaturës. Përkundrazi, ato vendosen në linja të drejta në të gjithë tabelën për të mbajtur energjinë, gjë që e bën nxehtësinë më shumë.
Duke iu afruar së pari zonave më me ndikim, është më e lehtë të përcaktohen përbërësit idealë. Së pari, përcaktoni vendndodhjen ideale për përbërësit e temperaturës së lartë. Pasi të dini se ku t'i vendosni, mund të përdorni pjesën tjetër për të mbushur boshllëqet.

3.optimizoni menaxhimin e shpërndarjes së nxehtësisë
Në mënyrë të ngjashme, PCB -të me rrymë të lartë gjithashtu kërkojnë një menaxhim të kujdesshëm termik. Për shumicën e aplikacioneve, kjo nënkupton mbajtjen e temperaturës së brendshme nën 130 gradë Celsius për temperaturën e tranzicionit të qelqit të laminateve FR4. Optimizimi i vendosjes së komponentëve do të ndihmojë, por hapat e minimizimit të nxehtësisë duhet të ndalen këtu.
Ftohja natyrore e konvekcionit mund të jetë e mjaftueshme për PCB -të e elektronikës më të vogël të konsumatorit, por mund të mos jenë të mjaftueshme për aplikime më të larta të energjisë. Radiatorët mekanikë mund të jenë të nevojshëm. Ftohja aktive siç janë tifozët ose sistemet e ftohjes së lëngshme rreth MOSFET gjithashtu ndihmon. Sidoqoftë, disa modele të pajisjeve mund të mos jenë mjaft të mëdha për të akomoduar radiatorët tradicionalë ose ftohjen aktive.
Për PCB-të më të vogla, por me performancë të lartë, shpërndarja e nxehtësisë përmes vrimave është një alternative e dobishme. Një metal shumë përcjellës me një seri vrimash të derdhur do të largojë nxehtësinë nga MOSFET ose përbërës të ngjashëm përpara se të arrijë në zona më të ndjeshme.

4.Përdorni materialet e duhura
Përzgjedhja e materialit do të jetë me përfitim të madh kur optimizoni menaxhimin termik dhe siguroni që përbërësit të mund t'i rezistojnë rrymave më të larta. Kjo vlen për përbërësit dhe substratet PCB.
Edhe pse FR4 është substrati më i zakonshëm, nuk është gjithmonë zgjidhja më e mirë për modelet e PCB me rrymë të lartë. PCB-të me bazë metalike mund të jenë ideale sepse ato balancojnë izolimin dhe koston-efektivitetin e substrateve të tilla si FR4 me forcën dhe zhvendosjen e temperaturës së metaleve shumë përçuese. Përndryshe, disa prodhues bëjnë petëzime të veçanta rezistente ndaj nxehtësisë që mund të merrni parasysh.
Përsëri, duhet të përdorni vetëm përbërës me vlera të larta të rezistencës termike. Ndonjëherë, kjo nënkupton zgjedhjen e materialeve që janë më rezistente ndaj nxehtësisë, ndërsa në raste të tjera nënkupton përdorimin e përbërësve më të trashë të të njëjtit material. Cila opsion varet më së miri varet nga madhësia, buxheti dhe furnizuesit tuaj të disponueshëm PCB.

5.Proni procesin e kontrollit të cilësisë
Besueshmëria e PCB-ve me rrymë të lartë është gjithashtu çështje e gjetjes së gabimeve në prodhim. Nëse procesi i prodhimit nuk mund të gjejë dhe adresojë defektet që kompensojnë avantazhet e tij, atëherë katër zgjedhjet e mësipërme të projektimit nuk do të japin shumë përmirësime. Kontrollet më të besueshme të cilësisë për përsëritjet prototip janë gjithashtu të rëndësishme.
Përdorimi i mjeteve të duhura për të vlerësuar cilësinë e një PCB është një nga konsideratat më të rëndësishme në këtë fushë. Krahasuesit optikë dixhitalë si shabllone dhe mbulesa tejkalojnë metodat tradicionale ndërsa shtrihen dhe shtrembërojnë me kalimin e kohës, duke penguar besueshmërinë e tyre. Ju gjithashtu duhet të merrni parasysh mjetet që janë të lehta për tu automatizuar për të minimizuar rrezikun e gabimit njerëzor.
Pavarësisht nga metodat dhe teknikat specifike që përdorni, gjurmimi i të gjitha defekteve është kritike. Me kalimin e kohës, këto të dhëna mund të zbulojnë tendencat në shfaqjen e problemeve, duke siguruar ndryshime më të besueshme të projektimit PCB.

6. Dizajni i Prodhueshmërisë
Një faktor i ngjashëm por shpesh i anashkaluar në hartimin e PCB me rrymë të lartë është sigurimi i lehtësisë së prodhimit. Nëse gabimet e prodhimit janë aq të zakonshme sa që pajisja rrallë plotëson specifikimet në letër, nuk ka rëndësi se sa i besueshëm është PCB në teori.
Zgjidhja është të shmangni modelet tepër komplekse ose të ndërlikuara sa më shumë që të jetë e mundur. Kur hartoni PCB me rrymë të lartë, mbani në mend procesin tuaj të prodhimit, duke marrë parasysh se si mund t'i prodhojnë këto fluks pune dhe cilat probleme mund të shfaqen. Sa më lehtë të mund të bësh produkte pa gabime, aq më të besueshëm do të jenë.
Ky hap kërkon bashkëpunim të ngushtë me palët e interesuara të prodhimit. Nëse nuk e trajtoni prodhimin në shtëpi, përfshini partnerët tuaj të prodhimit në fazën e projektimit për të marrë kontributin e tyre në çështjet e mundshme të prodhueshmërisë.

7. Përdorni teknologjinë në avantazhin tuaj
Teknikat e reja të planifikimit dhe prodhimit mund ta bëjnë më të lehtë balancimin e këtyre konsideratave. Shtypja 3D prezanton më shumë fleksibilitet të projektimit për të mbështetur paraqitjet më komplekse të PCB pa gabime në prodhim. Saktësia e saj gjithashtu ju lejon të siguroni që instalimi i bakrit ndjek një kurbë sesa një kënd të drejtë për të zvogëluar gjatësinë e tij dhe për të minimizuar konsumin e energjisë
Inteligjenca artificiale është një teknologji tjetër që ia vlen të hetohet. Mjetet e AI PCB mund të vendosin automatikisht përbërësit ose të nxjerrin në pah problemet e mundshme të projektimit për të parandaluar që gabimet të shfaqen në botën reale. Zgjidhje të ngjashme mund të simulojnë mjedise të ndryshme provë për të vlerësuar performancën e PCB -ve përpara se të prodhojnë prototipe fizike.

Dizajni i lartë aktual PCB kërkon kujdes
Hartimi i një PCB të besueshëm të rrymës së lartë nuk është i lehtë, por nuk është e pamundur. Ndjekja e këtyre shtatë hapave do t'ju ndihmojë të optimizoni procesin tuaj të projektimit për të krijuar pajisje më efikase me fuqi të lartë.
Ndërsa rritet interneti industrial i gjërave, këto konsiderata do të bëhen edhe më të rëndësishme. Përqafimi i tyre tani do të jetë çelësi i suksesit të vazhdueshëm në të ardhmen.