Edozein PCB diseinatzea erronka bat da, batez ere gailuak gero eta txikiagoak diren heinean. Korronte handiko PCB diseinua are konplexuagoa da, oztopo berdinak dituelako eta kontuan hartu beharreko faktore berezi multzo gehigarri bat behar duelako.
Adituek aurreikusten dute potentzia handiko gailuen eskaria handitzea litekeena dela, IoT industrialaren urteko hazkunde-tasa bikoitzak lortzeko 2030erako. Hona hemen joera horretarako korronte handiko elektronikako PCB diseinua optimizatzeko zazpi urrats.

1. Ziurtatu kablearen tamaina nahikoa dela
Lerroaren tamaina korronte handiko PCBetarako diseinu-kontu garrantzitsuenetako bat da. Kobrezko kableatua miniaturizatzeko joera izan da diseinu trinkoagoak lortzeko, baina horrek ez du funtzionatzen korronte handiagoetan. Sekzio txiki batek beroa xahutzearen bidez potentzia-galera ekar dezake, beraz, pista-tamaina egokia behar da.
Kablearen zeharkako sekzioaren azalera alda dezakezu bi faktore doitzen: kablearen zabalera eta kobrearen lodiera. Bi faktore horiek orekatzea da energia-kontsumoa murrizteko eta PCB tamaina ideala mantentzeko gakoa.
Erabili PCB Lerroaren Zabalera kalkulagailua zure gailuarentzat behar den korronte mota zein zabalera eta lodierak onartzen duten jakiteko. Tresna hauek erabiltzean, kontuz ibili kableatu-tamaina uste baino korronte handiagoak onartzeko diseinatzen.

2. Osagaien kokapena berriro pentsatu
Osagaien diseinua beste faktore garrantzitsu bat da korronte handiko PCB diseinuan. MOSFETek eta antzeko osagaiek bero asko sortzen dute, beraz, garrantzitsua da ahalik eta isolatuen mantentzea beste puntu bero edo tenperaturarekiko sentikorretatik. Hori ez da beti erraza forma-faktore murriztuekin lan egiten denean.
Anplifikadoreak eta bihurgailuak MOSFETetatik eta beste berogailu elementuetatik distantzia egokira mantendu behar dira. Ertzean potentzia handiko eremu bat mantentzea tentagarria izan daitekeen arren, horrek ez du tenperaturaren banaketa uniformea ​​ahalbidetzen. Horren ordez, taularen gainean lerro zuzenetan jartzen dira energia mantentzeko, eta horrek beroa uniformeagoa egiten du.
Lehenik eragin handiena duten eremuetara hurbilduz, errazagoa da osagai idealak zehaztea. Lehenik eta behin, zehaztu tenperatura altuko osagaien kokapen ideala. Non jarri behar diren jakin ondoren, gainerakoak erabil ditzakezu hutsuneak betetzeko.

3. Beroaren xahutzearen kudeaketa optimizatu
Era berean, korronte handiko PCBek ere kudeaketa termiko zaindua behar dute. Aplikazio gehienetan, horrek esan nahi du barne-tenperatura 130 gradu Celsius azpitik mantentzea FR4 laminatuen beira-trantsizio tenperaturarako. Osagaien kokapena optimizatzeak lagunduko du, baina beroa minimizatzeko urratsak hor gelditu behar dira.
Konbekzio naturalaren hoztea nahikoa izan daiteke kontsumo-elektronikako PCB txikiagoetarako, baina ez da nahikoa potentzia handiko aplikazioetarako. Erradiadore mekanikoak beharrezkoak izan daitezke. Hozte aktiboak, hala nola haizagailuak edo MOSFETen inguruko likidozko hozte-sistemek, ere laguntzen dute. Hala ere, gailu batzuen diseinuak ez dira nahikoa handiak erradiadore tradizionalak edo hozte aktiboa hartzeko.
PCB txikiago baina errendimendu handikoetarako, zuloen bidezko bero-xahutzea alternatiba erabilgarria da. Zulo-segida bat isurita duen metal eroale batek beroa kenduko die MOSFETei edo antzeko osagaiei, eremu sentikorragoetara iritsi aurretik.

4. Erabili material egokiak
Materialen hautaketa oso onuragarria izango da kudeaketa termikoa optimizatzerakoan eta osagaiek korronte handiagoak jasan ditzaketela ziurtatzerakoan. Hori PCB osagaiei eta substratuei aplikatzen zaie.
FR4 substratu ohikoena den arren, ez da beti aukerarik onena korronte handiko PCB diseinuetarako. Metalezko nukleoko PCBak aproposak izan daitezke, FR4 bezalako substratuen isolamendua eta kostu-eraginkortasuna metal eroaleen erresistentziarekin eta tenperatura-desplazamenduarekin orekatzen baitituzte. Bestela, fabrikatzaile batzuek kontuan hartu ditzakezun beroarekiko erresistenteak diren laminatu bereziak egiten dituzte.
Berriz ere, erresistentzia termiko handiko osagaiak bakarrik erabili behar dituzu. Batzuetan, horrek beroarekiko erresistenteagoak diren materialak aukeratzea esan nahi du, eta beste kasu batzuetan, berriz, material bereko osagai lodiagoak erabiltzea. Zein aukera den onena zure PCBaren tamainaren, aurrekontuaren eta eskuragarri dauden hornitzaileen araberakoa da.

5. Kalitate-kontrol prozesua hobetu
Korronte handiko PCBen fidagarritasuna ekoizpenean akatsak aurkitzearen kontua ere bada. Fabrikazio-prozesuak ezin baditu bere abantailak konpentsatzen dituzten akatsak aurkitu eta konpondu, orduan goiko lau diseinu-aukerek ez dute hobekuntza handirik ekarriko. Prototipoen iterazioetarako kalitate-egiaztapen fidagarriagoak ere garrantzitsuak dira.
PCB baten kalitatea ebaluatzeko tresna egokiak erabiltzea da arlo honetako kontuan hartu beharreko gauzarik garrantzitsuenetako bat. Txantiloi eta estalki gisa erabiltzen diren konparadore optiko digitalek metodo tradizionalak gainditzen dituzte, denboran zehar luzatu eta distortsionatzen baitira, eta horrek haien fidagarritasuna oztopatzen du. Giza akatsen arriskua minimizatzeko, automatizatzeko errazak diren tresnak ere kontuan hartu beharko zenituzke.
Erabiltzen dituzun metodo eta teknika espezifikoak edozein direla ere, akats guztien jarraipena egitea ezinbestekoa da. Denborarekin, datu hauek arazoen agerpenaren joerak agerian utzi ditzakete, PCB diseinu aldaketa fidagarriagoak eskainiz.

6. Fabrikagarritasun diseinua
Antzeko faktore bat, baina askotan ahaztu egiten dena korronte handiko PCB diseinuan, fabrikazio erraztasuna bermatzea da. Ekoizpen-erroreak hain ohikoak badira, non gailuak gutxitan betetzen dituen paperean zehaztutakoak, ez du axola zein fidagarria den PCBa teorian.
Irtenbidea ahalik eta gehien saihestea da diseinu konplexuegiak edo korapilatsuegiak. Korronte handiko PCBak diseinatzerakoan, kontuan izan zure fabrikazio-prozesua, lan-fluxu hauek nola sor ditzaketen eta zer arazo sor daitezkeen kontuan hartuta. Zenbat eta errazago egin akatsik gabeko produktuak, orduan eta fidagarriagoak izango dira.
Urrats honek ekoizpen-interesdunekin lankidetza estua eskatzen du. Zuk zeuk fabrikazioa barnean kudeatzen ez baduzu, inplikatu zure ekoizpen-bazkideak diseinu-fasean fabrikazio-arazo potentzialei buruzko haien iritzia jasotzeko.

7. Erabili teknologia zure alde
Plangintza eta ekoizpen teknika berriek erraztu dezakete kontuan hartu beharreko gauza horiek orekatzea. 3D inprimaketak diseinu-malgutasun handiagoa dakar, PCB diseinu konplexuagoak onartzeko ekoizpen-errorerik gabe. Bere zehaztasunak kobrezko kableatuek angelu zuzen baten ordez kurba bat jarraitzen dutela ziurtatzeko aukera ematen du, luzera murrizteko eta energia-kontsumoa minimizatzeko.
Adimen artifiziala aztertzeko moduko beste teknologia bat da. IA PCB tresnek automatikoki jar ditzakete osagaiak edo diseinu arazo potentzialak nabarmendu, benetako munduan akatsak agertzea saihesteko. Antzeko irtenbideek proba-ingurune desberdinak simulatu ditzakete PCBen errendimendua ebaluatzeko prototipo fisikoak ekoitzi aurretik.

Korronte handiko PCB diseinuak kontuz ibiltzea eskatzen du
Korronte handiko PCB fidagarri bat diseinatzea ez da erraza, baina ez da ezinezkoa. Zazpi urrats hauek jarraitzeak zure diseinu-prozesua optimizatzen lagunduko dizu potentzia handiko gailu eraginkorragoak sortzeko.
Gauzen Internet Industriala hazten doan heinean, gogoeta hauek are garrantzitsuagoak izango dira. Orain horiek onartzea izango da etorkizunean arrakasta izaten jarraitzeko gakoa.