عندما تكون هناك حاجة لاستبدال IC في تصميم دائرة PCB، دعنا نشارك بعض النصائح عند استبدال IC لمساعدة المصممين على أن يكونوا أكثر كمالا في تصميم دائرة PCB.
1. الاستبدال المباشر
يشير الاستبدال المباشر إلى استبدال الدائرة المتكاملة الأصلية مباشرة بدائرة متكاملة أخرى دون أي تعديل، ولن يتأثر الأداء والمؤشرات الرئيسية للجهاز بعد الاستبدال.
مبدأ الاستبدال هو: تطابق وظيفة الدائرة المتكاملة البديلة، ومؤشر أدائها، وشكل تغليفها، واستخدام أطرافها، ورقم أطرافها، وفاصلها الزمني. لا يقتصر تطابق وظيفة الدائرة المتكاملة على تطابق الوظيفة فحسب، بل يشمل أيضًا تطابق قطبية المنطق، أي تطابق قطبية مستوى الخرج والدخل، والجهد، وسعة التيار. تشير مؤشرات الأداء إلى المعلمات الكهربائية الرئيسية للدائرة المتكاملة (أو منحنى الخاصية الرئيسية)، وأقصى تبديد للطاقة، وأقصى جهد تشغيل، ونطاق التردد، ومختلف معلمات معاوقة إشارة الدخل والخرج، والتي تُشابه تلك الخاصة بالدائرة المتكاملة الأصلية. يجب أن تزيد البدائل منخفضة الطاقة من سعة المشتت الحراري.
01
استبدال نفس نوع الدائرة المتكاملة
عادةً ما يكون استبدال نفس نوع الدائرة المتكاملة (IC) موثوقًا. عند تركيب دائرة PCB المتكاملة، احرص على عدم ارتكاب خطأ في الاتجاه، وإلا فقد تحترق الدائرة عند تشغيل الطاقة. بعض دوائر IC لمضخمات الطاقة أحادية الخط لها نفس الطراز والوظيفة والخصائص، ولكن يختلف اتجاه ترتيب الدبابيس. على سبيل المثال، يحتوي مضخم الطاقة ثنائي القناة ICLA4507 على دبابيس "موجبة" و"سالبة"، وعلامات الدبابيس الأولية (نقاط ملونة أو حفر) في اتجاهات مختلفة: لا توجد لاحقة، واللاحقة هي "R" أو IC، إلخ، على سبيل المثال M5115P وM5115RP.
02
استبدال الدوائر المتكاملة بنفس الحرف البادئ والأرقام المختلفة
طالما أن وظائف أطراف هذا النوع من الاستبدال متطابقة تمامًا، فإن الدائرة الداخلية للوحة الدوائر المطبوعة والمعلمات الكهربائية تختلف اختلافًا طفيفًا، ويمكن استبدالها مباشرةً. على سبيل المثال: يُضاف ICLA1363 وLA1365 إلى الدائرة الصوتية، ويضيف الأخير ثنائي زينر داخل دبوس الدائرة المتكاملة رقم 5، بينما يُضاف الآخران بنفس الطريقة.
بشكل عام، يشير حرف البادئة إلى الشركة المصنعة وفئة دائرة PCB. الأرقام بعد حرف البادئة متطابقة، ويمكن استبدال معظمها مباشرةً. ولكن هناك أيضًا بعض الحالات الخاصة. على الرغم من تطابق الأرقام، إلا أن الوظيفتين مختلفتان تمامًا. على سبيل المثال، HA1364 هي دائرة متكاملة للصوت، وuPC1364 هي دائرة متكاملة لفك تشفير الألوان؛ الرقم هو 4558، والدائرة ذات 8 دبابيس هي مُضخّم تشغيلي NJM4558، والدائرة ذات 14 دبابيس هي دائرة PCB رقمية CD4558؛ لذلك، لا يمكن استبدالهما على الإطلاق. لذا، يجب النظر إلى وظيفة الدبابيس.
يُنتج بعض المصنّعين شرائح دوائر متكاملة غير مُغلّفة، ويُعالجونها في منتجات تحمل اسم المصنع، وبعضها الآخر مُحسّن لتحسين معايير مُعيّنة. غالبًا ما تُسمّى هذه المنتجات بطرازات مُختلفة، أو تُميّز بلاحقات الطراز. على سبيل المثال، يُمكن استبدال AN380 وuPC1380 مباشرةً، وAN5620 وTEA5620 وDG5620، إلخ.
2. الاستبدال غير المباشر
يشير الاستبدال غير المباشر إلى طريقة يتم فيها تعديل دائرة PCB الطرفية بشكل طفيف، أو تغيير ترتيب الدبابيس الأصلي أو إضافة أو إزالة مكونات فردية، وما إلى ذلك، لجعلها دائرة IC قابلة للاستبدال.
مبدأ الاستبدال: يمكن أن تكون الدائرة المتكاملة المستخدمة في الاستبدال مختلفة عن الدائرة المتكاملة الأصلية مع وظائف دبوس مختلفة ومظهر مختلف، ولكن يجب أن تكون الوظائف هي نفسها ويجب أن تكون الخصائص متشابهة؛ لا ينبغي أن يتأثر أداء الجهاز الأصلي بعد الاستبدال.
01
استبدال الدوائر المتكاملة المعبأة المختلفة
بالنسبة لرقائق IC من نفس النوع، ولكن بأشكال عبوات مختلفة، يلزم إعادة تشكيل دبابيس الجهاز الجديد فقط وفقًا لشكل وترتيب دبابيس الجهاز الأصلي. على سبيل المثال، دائرة AFTPCB CA3064 وCA3064E، الأولى عبارة عن عبوة دائرية ذات دبابيس شعاعية: والثانية عبارة عن عبوة بلاستيكية مزدوجة في خط واحد، والخصائص الداخلية لكليهما متطابقة تمامًا، ويمكن توصيلهما وفقًا لوظيفة الدبوس. تتشابه ICAN7114 وAN7115 وLA4100 وLA4102 ثنائية الصف بشكل أساسي في شكل العبوة، ويكون السلك والمشتت الحراري منفصلين تمامًا بزاوية 180 درجة. عبوة AN5620 المزدوجة في خط واحد ذات 16 دبوسًا مع المشتت الحراري وحزمة TEA5620 المزدوجة في خط واحد ذات 18 دبوسًا. يقع الدبابيس 9 و10 على الجانب الأيمن من دائرة PCB المتكاملة، وهو ما يعادل المشتت الحراري لـ AN5620. دبابيس التوصيل الأخرى مُرتبة بنفس الطريقة. وصِّل الدبوسين التاسع والعاشر بالأرض للاستخدام.
02
وظائف دائرة PCB هي نفسها ولكن وظائف الدبابيس الفردية مختلفة استبدال lC
يمكن إجراء الاستبدال وفقًا للمعايير والتعليمات الخاصة بكل نوع من أنواع الدوائر المتكاملة. على سبيل المثال، يختلف خرج إشارة الفيديو ومحول AGC في التلفزيون بين القطبين الموجب والسالب، ويمكن استبدال العاكس ما دام متصلاً بطرف الخرج.
03
استبدال الدوائر المتكاملة بنفس البلاستيك ولكن وظائف الدبابيس مختلفة
يحتاج هذا النوع من الاستبدال إلى تغيير دائرة PCB الطرفية وترتيب الدبابيس، الأمر الذي يتطلب معرفة نظرية معينة ومعلومات كاملة وخبرة ومهارات عملية غنية.
04
لا ينبغي أن تطأ بعض الأقدام الفارغة الأرض دون إذن
بعض دبابيس التوصيل في دائرة PCB الداخلية المكافئة ودائرة PCB التطبيقية غير مُعَلَّمة. في حال وجود دبابيس توصيل فارغة، يُحظر تأريضها دون تصريح. هذه الدبابيس هي دبابيس بديلة أو احتياطية، وتُستخدم أحيانًا كوصلات داخلية.
05
استبدال التركيبة
الاستبدال المركب هو إعادة تجميع أجزاء دوائر PCB السليمة لعدة دوائر متكاملة من نفس الطراز في دائرة متكاملة كاملة لاستبدال الدائرة المتكاملة التالفة. هذا الإجراء مناسب جدًا عند عدم توفر الدائرة المتكاملة الأصلية. ولكن يشترط وجود دبوس واجهة في دائرة PCB سليمة داخل الدائرة المتكاملة المستخدمة.
مفتاح الاستبدال غير المباشر هو معرفة المعلمات الكهربائية الأساسية للدارتين المتكاملتين المُستبدلتين، ودائرة PCB المكافئة داخليًا، ووظيفة كل طرف، وعلاقة التوصيل بين مكونات الدائرة المتكاملة. توخَّ الحذر أثناء التشغيل الفعلي.
(1) لا ينبغي أن يتم توصيل تسلسل ترقيم دبابيس دائرة PCB المتكاملة بشكل خاطئ؛
(2) من أجل التكيف مع خصائص الدائرة المتكاملة المستبدلة، يجب تغيير مكونات دائرة PCB الطرفية المتصلة بها وفقًا لذلك؛
(3) يجب أن يتوافق جهد مصدر الطاقة مع جهد الدائرة المتكاملة البديلة. إذا كان جهد مصدر الطاقة في دائرة PCB الأصلية مرتفعًا، فحاول تقليل الجهد؛ وإذا كان منخفضًا، فذلك يعتمد على مدى عمل الدائرة المتكاملة البديلة.
(4) بعد الاستبدال، يجب قياس تيار التشغيل الساكن للدائرة المتكاملة. إذا كان التيار أكبر بكثير من القيمة الطبيعية، فهذا يعني أن دائرة PCB قد تكون ذاتية الإثارة. في هذه الحالة، يلزم فصل الاقتران والتعديل. إذا كان الكسب مختلفًا عن الأصل، فيمكن تعديل مقاومة مقاومة التغذية الراجعة.
(5) بعد الاستبدال، يجب أن تتطابق معاوقة الإدخال والإخراج للدائرة المتكاملة مع دائرة PCB الأصلية؛ تحقق من قدرتها على القيادة؛
(6) استخدم بشكل كامل فتحات الدبابيس والأسلاك الموجودة على لوحة الدائرة المطبوعة الأصلية عند إجراء التغييرات، ويجب أن تكون الأسلاك الخارجية أنيقة وتجنب التقاطع الأمامي والخلفي، وذلك للتحقق من دائرة الدائرة المطبوعة ومنعها من الإثارة الذاتية، وخاصة لمنع الإثارة الذاتية عالية التردد؛
(7) من الأفضل توصيل مقياس التيار المستمر على التوالي في حلقة Vcc لمصدر الطاقة قبل تشغيل الطاقة، ومراقبة ما إذا كان التغيير في التيار الإجمالي لدائرة PCB المتكاملة طبيعيًا من كبير إلى صغير.
06
استبدال الدائرة المتكاملة بمكونات منفصلة
في بعض الأحيان، يمكن استخدام مكونات منفصلة لاستبدال الجزء التالف من الدائرة المتكاملة لاستعادة وظيفتها. قبل الاستبدال، يجب فهم مبدأ الوظيفة الداخلية للدائرة المتكاملة، والجهد الاعتيادي لكل طرف، ومخطط شكل الموجة، ومبدأ عمل دائرة PCB مع المكونات الطرفية. ضع في اعتبارك أيضًا ما يلي:
(1) ما إذا كان من الممكن إخراج الإشارة من العمل C وتوصيلها بطرف الإدخال لدائرة PCB الطرفية:
(2) إمكانية توصيل الإشارة المُعالجة بواسطة دائرة PCB الطرفية بالمستوى التالي داخل دائرة PCB المتكاملة لإعادة المعالجة (يجب ألا يؤثر توافق الإشارة أثناء التوصيل على معلماتها الرئيسية وأدائها). في حالة تلف دائرة IC للمضخم الوسيط، تتكون الدائرة من مضخم وسيط صوتي، وتمييز تردد، وتعزيز تردد، وذلك من دائرة PCB للتطبيقات النموذجية ودائرة PCB الداخلية. يمكن استخدام طريقة إدخال الإشارة للعثور على الجزء التالف. في حالة تلف جزء مضخم الصوت، يمكن استخدام مكونات منفصلة.