Mae dylunio unrhyw PCB yn heriol, yn enwedig wrth i ddyfeisiau fynd yn llai ac yn llai. Mae dylunio PCB cerrynt uchel hyd yn oed yn fwy cymhleth oherwydd bod ganddo'r un rhwystrau ac mae angen set ychwanegol o ffactorau unigryw i'w hystyried.
Mae arbenigwyr yn rhagweld y bydd y galw am ddyfeisiau pŵer uchel yn debygol o godi i gyflawni cyfraddau twf blynyddol dwy ddigid ar gyfer y Rhyngrwyd Pethau Diwydiannol erbyn 2030. Dyma saith cam i optimeiddio dyluniad PCB mewn electroneg cerrynt uchel ar gyfer y duedd hon.

1.Sicrhewch fod maint cebl digonol
Mae maint y llinell yn un o'r ystyriaethau dylunio pwysicaf ar gyfer PCBs cerrynt uchel. Mae gwifrau copr wedi tueddu i gael eu miniatureiddio ar gyfer dyluniadau mwy cryno, ond nid yw hyn yn gweithio ar geryntau uwch. Gall trawsdoriad bach arwain at golli pŵer trwy afradu gwres, felly mae angen trac maint addas o fawr.
Gallwch newid arwynebedd trawsdoriadol y wifren drwy addasu dau ffactor: lled y wifren a thrwch y copr. Cydbwyso'r ddau hyn yw'r allwedd i leihau'r defnydd o bŵer a chynnal maint delfrydol y PCB.
Defnyddiwch y gyfrifiannell Lled Llinell PCB i ddysgu pa led a thrwch sy'n cefnogi'r math o gerrynt sydd ei angen ar gyfer eich dyfais. Wrth ddefnyddio'r offer hyn, byddwch yn ofalus i ddylunio maint y gwifrau i gefnogi ceryntau uwch nag yr ydych chi'n meddwl sydd eu hangen arnoch chi.

2. Ailystyried lleoliad cydrannau
Mae cynllun cydrannau yn ystyriaeth allweddol arall wrth ddylunio PCB cerrynt uchel. Mae MOSFETs a chydrannau tebyg yn cynhyrchu llawer o wres, felly mae'n bwysig eu cadw mor ynysig â phosibl oddi wrth fannau poeth neu sensitif i dymheredd eraill. Nid yw hyn bob amser yn hawdd wrth ddelio â ffactorau ffurf llai.
Dylid cadw mwyhaduron a thrawsnewidyddion ar bellter priodol o MOSFETau ac elfennau gwresogi eraill. Er y gallai fod yn demtasiwn cynnal parth pŵer uchel ar yr ymyl, nid yw hyn yn caniatáu dosbarthiad tymheredd unffurf. Yn lle hynny, cânt eu gosod mewn llinellau syth ar draws y bwrdd i gadw ynni, sy'n gwneud y gwres yn fwy cyfartal.
Drwy fynd at y meysydd mwyaf dylanwadol yn gyntaf, mae'n haws pennu'r cydrannau delfrydol. Yn gyntaf, pennwch y lleoliad delfrydol ar gyfer y cydrannau tymheredd uchel. Unwaith y byddwch chi'n gwybod ble i'w rhoi, gallwch chi ddefnyddio'r gweddill i lenwi'r bylchau.

3. Optimeiddio rheoli gwasgariad gwres
Yn yr un modd, mae angen rheoli thermol gofalus ar PCBs cerrynt uchel hefyd. Ar gyfer y rhan fwyaf o gymwysiadau, mae hyn yn golygu cadw'r tymheredd mewnol islaw 130 gradd Celsius ar gyfer tymheredd trawsnewid gwydr laminadau FR4. Bydd optimeiddio lleoliad cydrannau o gymorth, ond rhaid i'ch camau lleihau gwres ddod i ben yno.
Gall oeri darfudiad naturiol fod yn ddigonol ar gyfer PCBs electroneg defnyddwyr llai, ond efallai na fydd yn ddigonol ar gyfer cymwysiadau pŵer uwch. Efallai y bydd angen rheiddiaduron mecanyddol. Mae oeri gweithredol fel ffannau neu systemau oeri hylif o amgylch y MOSFETs hefyd yn helpu. Fodd bynnag, efallai na fydd rhai dyluniadau dyfeisiau yn ddigon mawr i ddarparu ar gyfer rheiddiaduron traddodiadol neu oeri gweithredol.
Ar gyfer PCBs llai ond perfformiad uchel, mae gwasgaru gwres trwy dyllau yn ddewis arall defnyddiol. Bydd metel dargludol iawn gyda chyfres o dyllau wedi'u tywallt yn tynnu gwres o MOSFETs neu gydrannau tebyg cyn iddo gyrraedd ardaloedd mwy sensitif.

4. Defnyddiwch y deunyddiau cywir
Bydd dewis deunyddiau o fudd mawr wrth optimeiddio rheolaeth thermol a sicrhau y gall cydrannau wrthsefyll ceryntau uwch. Mae hyn yn berthnasol i gydrannau a swbstradau PCB.
Er mai FR4 yw'r swbstrad mwyaf cyffredin, nid dyma'r dewis gorau bob amser ar gyfer dyluniadau PCB cerrynt uchel. Gall PCBau craidd metel fod yn ddelfrydol oherwydd eu bod yn cydbwyso inswleiddio a chost-effeithiolrwydd swbstradau fel FR4 â chryfder a dadleoliad tymheredd metelau dargludol iawn. Fel arall, mae rhai gweithgynhyrchwyr yn gwneud laminadau arbennig sy'n gwrthsefyll gwres y gallech eu hystyried.
Unwaith eto, dim ond cydrannau â gwerthoedd gwrthiant thermol uchel y dylech eu defnyddio. Weithiau, mae hyn yn golygu dewis deunyddiau sy'n gallu gwrthsefyll gwres yn well, tra mewn achosion eraill mae'n golygu defnyddio cydrannau mwy trwchus o'r un deunydd. Mae pa opsiwn sydd orau yn dibynnu ar faint eich PCB, cyllideb, a'r cyflenwyr sydd ar gael.

5. Gwella'r broses rheoli ansawdd
Mae dibynadwyedd PCBS cerrynt uchel hefyd yn fater o ddod o hyd i wallau mewn cynhyrchu. Os na all y broses weithgynhyrchu ddod o hyd i ddiffygion sy'n gwrthbwyso ei fanteision a mynd i'r afael â nhw, yna ni fydd y pedwar dewis dylunio uchod yn arwain at lawer o welliant. Mae gwiriadau ansawdd mwy dibynadwy ar gyfer iteriadau prototeip hefyd yn bwysig.
Mae defnyddio'r offer cywir i werthuso ansawdd PCB yn un o'r ystyriaethau pwysicaf yn y maes. Mae cymharwyr optegol digidol fel templedi a gorchuddion yn perfformio'n well na dulliau traddodiadol gan eu bod yn ymestyn ac yn ystumio dros amser, gan rwystro eu dibynadwyedd. Dylech hefyd ystyried offer sy'n hawdd eu awtomeiddio i leihau'r risg o wallau dynol.
Waeth beth yw'r dulliau a'r technegau penodol a ddefnyddiwch, mae olrhain pob diffyg yn hanfodol. Dros amser, gall y data hwn ddatgelu tueddiadau yn y problemau sy'n dod i'r amlwg, gan ddarparu newidiadau dylunio PCB mwy dibynadwy.

6. Dyluniad gweithgynhyrchu
Ffactor tebyg ond sy'n aml yn cael ei anwybyddu mewn dylunio PCB cerrynt uchel yw sicrhau rhwyddineb gweithgynhyrchu. Os yw gwallau cynhyrchu mor gyffredin fel nad yw'r ddyfais yn aml yn bodloni'r manylebau ar bapur, does dim ots pa mor ddibynadwy yw'r PCB mewn theori.
Yr ateb yw osgoi dyluniadau rhy gymhleth neu gymhleth cymaint â phosibl. Wrth ddylunio PCBs cerrynt uchel, cadwch eich proses weithgynhyrchu mewn cof, gan ystyried sut y gallai'r llifau gwaith hyn eu cynhyrchu a pha broblemau a allai godi. Po hawsaf y gallwch chi wneud cynhyrchion heb wallau, y mwyaf dibynadwy y byddant.
Mae'r cam hwn yn gofyn am gydweithrediad agos â rhanddeiliaid cynhyrchu. Os nad ydych chi'n ymdrin â gweithgynhyrchu yn fewnol, cynnwys eich partneriaid cynhyrchu yn y cyfnod dylunio i gael eu mewnbwn ar faterion gweithgynhyrchu posibl.

7. Defnyddiwch dechnoleg er mantais i chi
Gall technegau cynllunio a chynhyrchu newydd wneud cydbwyso'r ystyriaethau hyn yn haws. Mae argraffu 3D yn cyflwyno mwy o hyblygrwydd dylunio i gefnogi cynlluniau PCB mwy cymhleth heb wallau cynhyrchu. Mae ei gywirdeb hefyd yn caniatáu ichi sicrhau bod y gwifrau copr yn dilyn cromlin yn hytrach nag Ongl sgwâr i leihau ei hyd a lleihau'r defnydd o bŵer.
Mae deallusrwydd artiffisial yn dechnoleg arall sy'n werth ymchwilio iddi. Gall offer PCB AI osod cydrannau'n awtomatig neu amlygu problemau dylunio posibl i atal gwallau rhag ymddangos yn y byd go iawn. Gall atebion tebyg efelychu gwahanol amgylcheddau prawf i werthuso perfformiad PCBS cyn cynhyrchu prototeipiau ffisegol.

Mae angen gofal wrth ddylunio PCB cerrynt uchel
Nid yw dylunio PCB cerrynt uchel dibynadwy yn hawdd, ond nid yw'n amhosibl. Bydd dilyn y saith cam hyn yn eich helpu i optimeiddio'ch proses ddylunio i greu dyfeisiau pŵer uchel mwy effeithlon.
Wrth i'r Rhyngrwyd Diwydiannol o Bethau dyfu, bydd yr ystyriaethau hyn yn dod yn bwysicach fyth. Bydd eu cofleidio nawr yn allweddol i lwyddiant parhaus yn y dyfodol.