Кез келген ПХД дизайнын жасау қиын, әсіресе құрылғылар кішірейген сайын. Жоғары токты ПХД дизайны одан да күрделірек, өйткені оның барлығы бірдей кедергілерге ие және ескеру үшін бірегей факторлардың қосымша жиынтығын қажет етеді.
Сарапшылардың болжауынша, 2030 жылға қарай Өнеркәсіптік иоттың екі таңбалы жылдық өсу қарқынына қол жеткізу үшін жоғары қуатты құрылғыларға сұраныс артуы мүмкін. Міне, осы үрдіс үшін жоғары ток электроникада ПХД дизайнын оңтайландырудың жеті қадамы.

1. Кабельдің жеткілікті мөлшеріне көз жеткізіңіз
Сызықтың өлшемі жоғары ток PCBS үшін ең маңызды дизайнның бірі болып табылады. Мыс сымдары ықшам конструкциялар үшін кішірейтілген, бірақ бұл жоғары токтарда жұмыс істемейді. Кішкентай көлденең қима жылуды тарату арқылы қуат жоғалуына әкелуі мүмкін, сондықтан тиісті үлкен жол өлшемі қажет.
Сымның көлденең қимасының ауданын екі факторды реттеу арқылы өзгертуге болады: сымның ені және мыстың қалыңдығы. Осы екеуін теңестіру қуат тұтынуды азайтудың және ПХД мінсіз өлшемін сақтаудың кілті болып табылады.
Қай ені мен қалыңдығы құрылғыңызға қажетті ток түрін қолдайтынын білу үшін PCB Line Width калькуляторын пайдаланыңыз. Бұл құралдарды пайдаланған кезде, қажет деп ойлағаннан жоғары токтарды қолдау үшін сым өлшемін жобалағанда абай болыңыз.

2.Компонентті орналастыруды қайта қарастырыңыз
Компоненттердің орналасуы жоғары токты ПХД дизайнындағы тағы бір маңызды мәселе болып табылады. MOSFET және ұқсас компоненттер көп жылу шығарады, сондықтан оларды басқа ыстық немесе температураға сезімтал нүктелерден мүмкіндігінше оқшаулау маңызды. Қысқартылған пішін факторларымен жұмыс істегенде бұл әрқашан оңай емес.
Күшейткіштер мен түрлендіргіштерді MOSFET және басқа қыздыру элементтерінен тиісті қашықтықта ұстау керек. Шетінде жоғары қуат аймағын ұстап тұру қызықты болуы мүмкін, бірақ бұл температураның біркелкі таралуына мүмкіндік бермейді. Оның орнына, олар энергияны сақтау үшін борттың бойымен түзу сызықтарға орналастырылады, бұл жылуды біркелкі етеді.
Алдымен ең ықпалды аймақтарға жақындау арқылы идеалды құрамдастарды анықтау оңайырақ. Біріншіден, жоғары температура компоненттері үшін тамаша орынды анықтаңыз. Оларды қайда қою керектігін білгеннен кейін, қалғандарын бос орындарды толтыру үшін пайдалануға болады.

3. Жылу диссипациясын басқаруды оңтайландыру
Сол сияқты жоғары ток PCBS да мұқият термиялық басқаруды қажет етеді. Көптеген қолданбалар үшін бұл FR4 ламинаттарының шыны ауысу температурасы үшін ішкі температураны Цельсий бойынша 130 градустан төмен ұстауды білдіреді. Компонентті орналастыруды оңтайландыру көмектеседі, бірақ жылуды азайту қадамдары осымен тоқтауы керек.
Табиғи конвекциялық салқындату кішірек тұтынушылық электроника PCBS үшін жеткілікті болуы мүмкін, бірақ жоғары қуатты қолданбалар үшін жеткіліксіз болуы мүмкін. Механикалық радиаторлар қажет болуы мүмкін. MOSFET айналасындағы желдеткіштер немесе сұйық салқындату жүйелері сияқты белсенді салқындату да көмектеседі. Дегенмен, кейбір құрылғы конструкциялары дәстүрлі радиаторларды немесе белсенді салқындатуды орналастыру үшін жеткілікті үлкен болмауы мүмкін.
Кішірек, бірақ өнімділігі жоғары PCBS үшін саңылаулар арқылы жылуды тарату пайдалы балама болып табылады. Бірқатар саңылаулары бар жоғары өткізгіш металл MOSFET немесе ұқсас құрамдас бөліктерден жылуды сезімтал аймақтарға жеткенге дейін жояды.

4.Дұрыс материалдарды пайдаланыңыз
Материалды таңдау жылуды басқаруды оңтайландыру және құрамдас бөліктердің жоғары токтарға төтеп беруін қамтамасыз ету кезінде үлкен пайда әкеледі. Бұл ПХД құрамдастары мен субстраттарына қатысты.
FR4 ең көп таралған субстрат болғанымен, ол әрқашан жоғары токты ПХД конструкциялары үшін ең жақсы таңдау бола бермейді. Металл ядролы PCBS тамаша болуы мүмкін, өйткені олар FR4 сияқты субстраттардың оқшаулауын және үнемділігін жоғары өткізгіш металдардың беріктігі мен температуралық ығысуымен теңестіреді. Сонымен қатар, кейбір өндірушілер сіз қарастыратын арнайы ыстыққа төзімді ламинаттарды жасайды.
Қайтадан, сіз тек жоғары термиялық кедергі мәндері бар құрамдастарды пайдалануыңыз керек. Кейде бұл ыстыққа төзімді материалдарды таңдауды білдіреді, ал басқа жағдайларда сол материалдың қалың компоненттерін пайдалануды білдіреді. Қай опцияның ең жақсысы ПХД өлшеміне, бюджетіне және қолжетімді жеткізушілерге байланысты.

5.Сапаны бақылау процесін жақсарту
Токтың жоғары ПХСБ сенімділігі де өндірістегі қателерді табу мәселесі болып табылады. Өндіріс процесі оның артықшылықтарын толтыратын ақауларды тауып, оларды жою мүмкін болмаса, жоғарыда аталған төрт дизайн таңдауы айтарлықтай жақсартуға әкелмейді. Прототип итерациялары үшін сенімдірек сапа тексерулері де маңызды.
ПХД сапасын бағалау үшін дұрыс құралдарды пайдалану осы саладағы ең маңызды мәселелердің бірі болып табылады. Қалыптар мен жабындар ретіндегі цифрлық оптикалық компараторлар дәстүрлі әдістерден асып түседі, өйткені олар уақыт өте созылып, бұрмаланып, олардың сенімділігіне кедергі келтіреді. Сондай-ақ адам қателігінің қаупін азайту үшін автоматтандыру оңай құралдарды қарастырған жөн.
Сіз қолданатын нақты әдістер мен әдістерге қарамастан, барлық ақауларды қадағалау өте маңызды. Уақыт өте келе бұл деректер ПХД дизайнының неғұрлым сенімді өзгерістерін қамтамасыз ететін проблемалардың пайда болу тенденцияларын аша алады.

6. Өндірістік дизайн
Жоғары токты ПХД дизайнындағы ұқсас, бірақ жиі назардан тыс қалған фактор өндірістің қарапайымдылығын қамтамасыз етеді. Өндірістік қателер соншалықты жиі кездесетін болса, құрылғы қағаздағы сипаттамаларға сирек сәйкес келсе, ПХД теориялық тұрғыдан қаншалықты сенімді екендігі маңызды емес.
Шешім - мүмкіндігінше тым күрделі немесе күрделі дизайндардан аулақ болу. Жоғары токты PCBS құрастырған кезде, бұл жұмыс үрдістері оларды қалай тудыруы мүмкін екенін және қандай мәселелер туындауы мүмкін екенін ескере отырып, өндіріс процесін есте сақтаңыз. Қатесіз өнімдерді неғұрлым оңай жасай алсаңыз, соғұрлым олар сенімдірек болады.
Бұл қадам өндірістік мүдделі тараптармен тығыз ынтымақтастықты қажет етеді. Өндіріспен өз бетіңізше айналыспасаңыз, әлеуетті өндіріс мәселелеріне қатысты пікірлерін алу үшін өндірістік серіктестеріңізді жобалау кезеңіне тартыңыз.

7. Технологияны өз пайдаңызға пайдаланыңыз
Жаңа жоспарлау және өндіріс әдістері осы ойларды теңестіруді жеңілдетеді. 3D басып шығару күрделі ПХД орналасуларын өндірістік қателерсіз қолдау үшін көбірек дизайн икемділігін ұсынады. Оның дәлдігі сонымен қатар ұзындығын қысқарту және қуат тұтынуды азайту үшін мыс сымының тік бұрышты емес, қисық бойымен жүруін қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.
Жасанды интеллект - зерттеуге тұрарлық тағы бір технология. AI PCB құралдары қателердің нақты әлемде пайда болуын болдырмау үшін компоненттерді автоматты түрде орналастыра алады немесе ықтимал дизайн мәселелерін белгілей алады. Ұқсас шешімдер физикалық прототиптерді шығармас бұрын PCBS өнімділігін бағалау үшін әртүрлі сынақ орталарын модельдей алады.

Жоғары токтың ПХД дизайны сақтықты қажет етеді
Сенімді жоғары токты ПХД жобалау оңай емес, бірақ бұл мүмкін емес. Осы жеті қадамды орындау тиімдірек жоғары қуатты құрылғыларды жасау үшін дизайн процесін оңтайландыруға көмектеседі.
Заттардың өнеркәсіптік интернеті өскен сайын бұл ойлар одан да маңыздырақ болады. Оларды қазір қабылдау болашақта табысқа жетудің кілті болмақ.