Hər hansı bir PCB-nin dizaynı çətindir, xüsusən də cihazlar getdikcə daha kiçik olur. Yüksək cərəyanlı PCB dizaynı daha mürəkkəbdir, çünki bütün eyni maneələrə malikdir və nəzərə alınması üçün əlavə unikal amillər dəsti tələb edir.
Mütəxəssislər 2030-cu ilə qədər Sənaye məhsullarının illik ikirəqəmli artım tempinə nail olmaq üçün yüksək güclü cihazlara tələbatın artacağını proqnozlaşdırırlar. Bu tendensiya üçün yüksək cərəyanlı elektronikada PCB dizaynını optimallaşdırmaq üçün yeddi addımı təqdim edirik.

1.Kabelin kifayət qədər ölçüsünü təmin edin
Xəttin ölçüsü yüksək cari PCBS üçün ən vacib dizayn mülahizələrindən biridir. Mis naqillər daha yığcam dizaynlar üçün miniatürləşdirməyə meyllidir, lakin bu, daha yüksək cərəyanlarda işləmir. Kiçik bir kəsişmə istilik yayılması ilə güc itkisinə səbəb ola bilər, buna görə də uyğun böyük bir yol ölçüsü tələb olunur.
İki amili tənzimləməklə telin kəsişmə sahəsini dəyişə bilərsiniz: telin eni və misin qalınlığı. Bu ikisini balanslaşdırmaq enerji istehlakını azaltmaq və ideal PCB ölçüsünü saxlamaq üçün açardır.
Hansı genişliklərin və qalınlıqların cihazınız üçün tələb olunan cərəyan növünü dəstəklədiyini öyrənmək üçün PCB Xətti Eni kalkulyatorundan istifadə edin. Bu alətlərdən istifadə edərkən, ehtiyacınız olduğunu düşündüyünüzdən daha yüksək cərəyanları dəstəkləmək üçün naqil ölçüsünü dizayn etməyə diqqət yetirin.

2. Komponent yerləşdirməni yenidən düşünün
Komponent düzümü yüksək cərəyanlı PCB dizaynında başqa bir əsas məsələdir. MOSFET-lər və oxşar komponentlər çoxlu istilik yaradır, ona görə də onları digər isti və ya temperatura həssas nöqtələrdən mümkün qədər təcrid etmək vacibdir. Azaldılmış forma faktorları ilə məşğul olanda bu həmişə asan olmur.
Gücləndiricilər və çeviricilər MOSFET-lərdən və digər qızdırıcı elementlərdən müvafiq məsafədə saxlanılmalıdır. Kənarda yüksək güc zonasını saxlamaq cazibədar olsa da, bu, temperaturun vahid paylanmasına imkan vermir. Bunun əvəzinə, onlar enerjini saxlamaq üçün lövhə boyunca düz xətlərdə yerləşdirilir, bu da istiliyi daha bərabər edir.
Əvvəlcə ən təsirli sahələrə yaxınlaşaraq, ideal komponentləri müəyyən etmək daha asandır. Birincisi, yüksək temperatur komponentləri üçün ideal yeri müəyyənləşdirin. Onları hara qoyacağınızı bildikdən sonra, qalanları boşluqları doldurmaq üçün istifadə edə bilərsiniz.

3. İstiliyin yayılmasının idarə edilməsini optimallaşdırın
Eynilə, yüksək cərəyanlı PCBS də diqqətli termal idarəetmə tələb edir. Əksər tətbiqlər üçün bu, FR4 laminatlarının şüşə keçid temperaturu üçün daxili temperaturu 130 dərəcədən aşağı saxlamaq deməkdir. Komponent yerləşdirmənin optimallaşdırılması kömək edəcək, lakin istilik minimuma endirmə addımlarınız orada dayanmalıdır.
Təbii konveksiya soyutma kiçik istehlak elektronikası PCBS üçün kifayət ola bilər, lakin daha yüksək güc tətbiqləri üçün kifayət olmaya bilər. Mexanik radiatorlar lazım ola bilər. MOSFET-lərin ətrafındakı fanatlar və ya maye soyutma sistemləri kimi aktiv soyutma da kömək edir. Bununla belə, bəzi cihaz dizaynları ənənəvi radiatorları və ya aktiv soyutmanı yerləşdirmək üçün kifayət qədər böyük olmaya bilər.
Daha kiçik, lakin yüksək performanslı PCBS üçün deşiklər vasitəsilə istilik yayılması faydalı alternativdir. Dökülən bir sıra deşikləri olan yüksək keçirici metal daha həssas ərazilərə çatmazdan əvvəl MOSFET-lərdən və ya oxşar komponentlərdən istiliyi çıxaracaq.

4. Düzgün materiallardan istifadə edin
İstilik idarəetməsini optimallaşdırarkən və komponentlərin daha yüksək cərəyanlara tab gətirməsini təmin edərkən material seçimi böyük fayda verəcəkdir. Bu, PCB komponentlərinə və substratlara aiddir.
FR4 ən çox yayılmış substrat olsa da, yüksək cərəyanlı PCB dizaynları üçün həmişə ən yaxşı seçim deyil. Metal nüvəli PCBS ideal ola bilər, çünki onlar yüksək keçirici metalların gücü və temperatur yerdəyişməsi ilə FR4 kimi substratların izolyasiyasını və qənaətcilliyini tarazlaşdırırlar. Alternativ olaraq, bəzi istehsalçılar nəzərə ala biləcəyiniz xüsusi istiliyədavamlı laminatlar hazırlayırlar.
Yenə də, yalnız yüksək istilik müqaviməti dəyərlərinə malik komponentlərdən istifadə etməlisiniz. Bəzən bu, daha istiliyədavamlı materialların seçilməsi, digər hallarda isə eyni materialın daha qalın komponentlərinin istifadə edilməsi deməkdir. Hansı variantın ən yaxşısı PCB ölçüsündən, büdcənizdən və mövcud təchizatçılarınızdan asılıdır.

5. Keyfiyyətə nəzarət prosesini təkmilləşdirin
Yüksək cərəyanlı PCBS-nin etibarlılığı da istehsalda səhvlərin tapılması məsələsidir. İstehsal prosesi onun üstünlüklərini kompensasiya edən qüsurları tapıb aradan qaldıra bilmirsə, yuxarıda göstərilən dörd dizayn seçimi çox yaxşılaşma təmin etməyəcək. Prototip təkrarlamaları üçün daha etibarlı keyfiyyət yoxlamaları da vacibdir.
PCB-nin keyfiyyətini qiymətləndirmək üçün düzgün vasitələrdən istifadə bu sahədə ən vacib məsələlərdən biridir. Şablon və örtüklər kimi rəqəmsal optik komparatorlar ənənəvi metodlardan üstündürlər, çünki onlar zamanla uzanır və təhrif edir, onların etibarlılığına mane olur. İnsan səhvi riskini minimuma endirmək üçün avtomatlaşdırılması asan olan alətləri də nəzərdən keçirməlisiniz.
İstifadə etdiyiniz xüsusi üsul və üsullardan asılı olmayaraq, bütün qüsurları izləmək vacibdir. Zamanla, bu məlumatlar daha etibarlı PCB dizayn dəyişikliklərini təmin edərək, problemlərin ortaya çıxma tendensiyalarını aşkar edə bilər.

6. İstehsal qabiliyyəti dizaynı
Yüksək cərəyanlı PCB dizaynında oxşar, lakin tez-tez nəzərdən qaçırılan amil istehsalın asanlığını təmin edir. İstehsal səhvləri o qədər tez-tez baş verirsə ki, cihaz nadir hallarda kağız üzərində spesifikasiyalara cavab verir, PCB-nin nəzəri cəhətdən nə qədər etibarlı olmasının əhəmiyyəti yoxdur.
Həll yolu həddindən artıq mürəkkəb və ya mürəkkəb dizaynlardan mümkün qədər qaçmaqdır. Yüksək cərəyanlı PCBS dizayn edərkən, bu iş axınlarının onları necə yarada biləcəyini və hansı problemlərin yarana biləcəyini nəzərə alaraq, istehsal prosesinizi yadda saxlayın. Səhvsiz məhsulları nə qədər asan edə bilsəniz, bir o qədər etibarlı olacaqlar.
Bu addım istehsalda maraqlı tərəflərlə sıx əməkdaşlıq tələb edir. İstehsalla evdə məşğul deyilsinizsə, potensial istehsal problemləri ilə bağlı məlumat almaq üçün istehsal tərəfdaşlarınızı dizayn mərhələsinə cəlb edin.

7. Texnologiyadan öz xeyrinizə istifadə edin
Yeni planlaşdırma və istehsal üsulları bu mülahizələrin balanslaşdırılmasını asanlaşdıra bilər. 3D çap istehsal səhvləri olmadan daha mürəkkəb PCB planlarını dəstəkləmək üçün daha çox dizayn çevikliyi təqdim edir. Onun dəqiqliyi, həmçinin uzunluğunu azaltmaq və enerji istehlakını minimuma endirmək üçün mis naqillərin düz bucaqdan çox əyrini izləməsini təmin etməyə imkan verir.
Süni intellekt tədqiq etməyə dəyər başqa bir texnologiyadır. AI PCB alətləri səhvlərin real dünyada görünməsinin qarşısını almaq üçün komponentləri avtomatik olaraq yerləşdirə və ya potensial dizayn problemlərini vurğulaya bilər. Oxşar həllər fiziki prototiplər istehsal etməzdən əvvəl PCBS-nin performansını qiymətləndirmək üçün müxtəlif sınaq mühitlərini simulyasiya edə bilər.

Yüksək cari PCB dizaynı ehtiyatlı olmağı tələb edir
Etibarlı yüksək cərəyanlı PCB dizaynı asan deyil, lakin mümkün deyil. Bu yeddi addımdan sonra daha səmərəli yüksək güclü cihazlar yaratmaq üçün dizayn prosesinizi optimallaşdırmağa kömək edəcək.
Əşyaların Sənaye İnterneti böyüdükcə bu mülahizələr daha da vacib olacaq. Onları indi qucaqlamaq gələcəkdə davamlı uğurun açarı olacaq.