Id-disinn ta' kwalunkwe PCB huwa ta' sfida, speċjalment hekk kif l-apparati jsiru dejjem iżgħar. Id-disinn ta' PCB b'kurrent għoli huwa saħansitra aktar kumpless għaliex għandu l-istess ostakli kollha u jeħtieġ sett addizzjonali ta' fatturi uniċi li għandhom jiġu kkunsidrati.
L-esperti jbassru li d-domanda għal apparati ta’ qawwa għolja x’aktarx li tiżdied biex tilħaq rati ta’ tkabbir annwali b’żewġ ċifri għall-IoT Industrijali sal-2030. Hawn huma seba’ passi biex tottimizza d-disinn tal-PCB fl-elettronika ta’ kurrent għoli għal din ix-xejra.

1. Kun żgur li l-kejbil għandu daqs suffiċjenti
Id-daqs tal-linja huwa wieħed mill-aktar konsiderazzjonijiet importanti tad-disinn għal PCBs ta' kurrent għoli. Il-wajers tar-ram kellhom it-tendenza li jiġu minjaturizzati għal disinji aktar kompatti, iżda dan ma jaħdimx f'kurrenti ogħla. Sezzjoni trasversali żgħira tista' twassal għal telf ta' enerġija permezz tad-dissipazzjoni tas-sħana, għalhekk huwa meħtieġ daqs ta' binarju kbir biżżejjed.
Tista' tbiddel l-erja trasversali tal-wajer billi taġġusta żewġ fatturi: il-wisa' tal-wajer u l-ħxuna tar-ram. Il-bilanċjar ta' dawn it-tnejn huwa essenzjali biex jitnaqqas il-konsum tal-enerġija u jinżamm id-daqs ideali tal-PCB.
Uża l-kalkulatur tal-Wisa' tal-Linja tal-PCB biex titgħallem liema wisgħat u ħxuna jappoġġjaw it-tip ta' kurrent meħtieġ għall-apparat tiegħek. Meta tuża dawn l-għodod, oqgħod attent li tiddisinja d-daqs tal-wajers biex jappoġġja kurrenti ogħla milli taħseb li għandek bżonn.

2. Erġa' aħseb dwar it-tqegħid tal-komponenti
It-tqassim tal-komponenti huwa kunsiderazzjoni ewlenija oħra fid-disinn tal-PCB b'kurrent għoli. Il-MOSFETs u komponenti simili jiġġeneraw ħafna sħana, għalhekk huwa importanti li jinżammu iżolati kemm jista' jkun minn punti oħra sħan jew sensittivi għat-temperatura. Dan mhux dejjem faċli meta wieħed jittratta ma' fatturi ta' forma mnaqqsa.
L-amplifikaturi u l-konvertituri għandhom jinżammu f'distanza xierqa mill-MOSFETs u elementi oħra tat-tisħin. Filwaqt li jista' jkun tentattiv li tinżamm żona ta' qawwa għolja fit-tarf, dan ma jippermettix distribuzzjoni uniformi tat-temperatura. Minflok, jitqiegħdu f'linji dritti madwar il-bord biex iżommu l-enerġija, u dan jagħmel is-sħana aktar uniformi.
Billi tavviċina l-aktar żoni influwenti l-ewwel, ikun aktar faċli li tiddetermina l-komponenti ideali. L-ewwel, iddetermina l-post ideali għall-komponenti b'temperatura għolja. Ladarba tkun taf fejn tpoġġihom, tista' tuża l-bqija biex timla l-vojt.

3. Ottimizza l-ġestjoni tad-dissipazzjoni tas-sħana
Bl-istess mod, il-PCBS b'kurrent għoli jeħtieġu wkoll ġestjoni termali bir-reqqa. Għal ħafna applikazzjonijiet, dan ifisser li t-temperatura interna tinżamm taħt il-130 grad Celsius għat-temperatura tat-tranżizzjoni tal-ħġieġ tal-laminati FR4. L-ottimizzazzjoni tat-tqegħid tal-komponenti tgħin, iżda l-passi tiegħek ta' minimizzazzjoni tas-sħana jridu jieqfu hemm.
It-tkessiħ bil-konvezzjoni naturali jista' jkun biżżejjed għal PCBs iżgħar tal-elettronika għall-konsumatur, iżda jista' ma jkunx biżżejjed għal applikazzjonijiet ta' qawwa ogħla. Radjaturi mekkaniċi jistgħu jkunu neċessarji. Tkessiħ attiv bħal fannijiet jew sistemi ta' tkessiħ likwidu madwar il-MOSFETs jgħin ukoll. Madankollu, xi disinji ta' apparati jistgħu ma jkunux kbar biżżejjed biex jakkomodaw radjaturi tradizzjonali jew tkessiħ attiv.
Għal PCBs iżgħar iżda ta' prestazzjoni għolja, id-dissipazzjoni tas-sħana permezz ta' toqob hija alternattiva utli. Metall konduttiv ħafna b'serje ta' toqob imferrgħin ineħħi s-sħana mill-MOSFETs jew komponenti simili qabel ma tilħaq żoni aktar sensittivi.

4. Uża l-materjali t-tajba
L-għażla tal-materjal se tkun ta’ benefiċċju kbir meta tiġi ottimizzata l-ġestjoni termali u meta jiġi żgurat li l-komponenti jkunu jistgħu jifilħu kurrenti ogħla. Dan japplika għall-komponenti u s-sottostrati tal-PCB.
Għalkemm l-FR4 huwa l-aktar sottostrat komuni, mhux dejjem huwa l-aħjar għażla għal disinji ta' PCB b'kurrent għoli. PCBs b'qalba tal-metall jistgħu jkunu ideali għaliex jibbilanċjaw l-insulazzjoni u l-kosteffettività ta' sottostrati bħal FR4 mas-saħħa u l-ispostament tat-temperatura ta' metalli konduttivi ħafna. Alternattivament, xi manifatturi jagħmlu laminati speċjali reżistenti għas-sħana li tista' tikkunsidra.
Għal darb'oħra, għandek tuża biss komponenti b'valuri ta' reżistenza termali għolja. Kultant, dan ifisser li tagħżel materjali li huma aktar reżistenti għas-sħana, filwaqt li f'każijiet oħra jfisser li tuża komponenti eħxen tal-istess materjal. Liema għażla hija l-aħjar tiddependi mid-daqs tal-PCB tiegħek, il-baġit, u l-fornituri disponibbli.

5. Ittejjeb il-proċess tal-kontroll tal-kwalità
L-affidabbiltà tal-PCBS ta' kurrent għoli hija wkoll kwistjoni li jinstabu żbalji fil-produzzjoni. Jekk il-proċess tal-manifattura ma jistax isib u jindirizza difetti li jikkumpensaw għall-vantaġġi tiegħu, allura l-erba' għażliet ta' disinn ta' hawn fuq mhux se jagħtu ħafna titjib. Verifiki tal-kwalità aktar affidabbli għall-iterazzjonijiet tal-prototipi huma wkoll importanti.
L-użu tal-għodod it-tajba biex tiġi evalwata l-kwalità ta' PCB hija waħda mill-aktar konsiderazzjonijiet importanti fil-qasam. Il-komparaturi ottiċi diġitali bħala mudelli u kisi jegħlbu l-metodi tradizzjonali peress li jiġġebdu u jgħawġu maż-żmien, u dan ifixkel l-affidabbiltà tagħhom. Għandek tikkunsidra wkoll għodod li huma faċli biex jiġu awtomatizzati biex timminimizza r-riskju ta' żball uman.
Irrispettivament mill-metodi u t-tekniki speċifiċi li tuża, it-traċċar tad-difetti kollha huwa kritiku. Maż-żmien, din id-dejta tista' tiżvela xejriet fil-ħolqien ta' problemi, u b'hekk tipprovdi bidliet fid-disinn tal-PCB aktar affidabbli.

6. Disinn tal-manifatturabbiltà
Fattur simili iżda spiss injorat fid-disinn ta' PCBs ta' kurrent għoli huwa li jiġi żgurat il-faċilità tal-manifattura. Jekk l-iżbalji fil-produzzjoni huma tant komuni li l-apparat rarament jissodisfa l-ispeċifikazzjonijiet fuq il-karta, ma jimpurtax kemm hu affidabbli l-PCB fit-teorija.
Is-soluzzjoni hija li kemm jista' jkun jiġu evitati disinji żżejjed kumplessi jew intrikkati. Meta tfassal PCBs ta' kurrent għoli, żomm f'moħħok il-proċess tal-manifattura tiegħek, billi tikkunsidra kif dawn il-flussi tax-xogħol jistgħu jipproduċuhom u liema problemi jistgħu jinqalgħu. Iktar ma tkun faċli li tagħmel prodotti mingħajr żbalji, iktar ikunu affidabbli.
Dan il-pass jirrikjedi kooperazzjoni mill-qrib mal-partijiet interessati fil-produzzjoni. Jekk ma tieħux ħsieb il-manifattura internament, involvi lis-sħab tal-produzzjoni tiegħek fil-fażi tad-disinn biex tikseb l-input tagħhom dwar kwistjonijiet potenzjali ta' manifatturabbiltà.

7. Uża t-teknoloġija għall-vantaġġ tiegħek
Tekniki ġodda ta' ppjanar u produzzjoni jistgħu jagħmlu l-ibbilanċjar ta' dawn il-kunsiderazzjonijiet aktar faċli. L-istampar 3D jintroduċi aktar flessibbiltà fid-disinn biex jappoġġja tqassim ta' PCB aktar kumpless mingħajr żbalji fil-produzzjoni. Il-preċiżjoni tiegħu tippermettilek ukoll tiżgura li l-wajers tar-ram isegwu kurva aktar milli angolu rett biex inaqqsu t-tul tagħhom u jimminimizzaw il-konsum tal-enerġija.
L-intelliġenza artifiċjali hija teknoloġija oħra li ta’ min jinvestigaha. L-għodod tal-PCB tal-IA jistgħu awtomatikament iqiegħdu l-komponenti jew jenfasizzaw problemi potenzjali tad-disinn biex jipprevjenu li jidhru żbalji fid-dinja reali. Soluzzjonijiet simili jistgħu jissimulaw ambjenti ta’ ttestjar differenti biex jevalwaw il-prestazzjoni tal-PCBS qabel ma jipproduċu prototipi fiżiċi.

Id-disinn tal-PCB ta' kurrent għoli jeħtieġ kawtela
Id-disinn ta' PCB affidabbli b'kurrent għoli mhuwiex faċli, iżda mhux impossibbli. Is-segwitu ta' dawn is-seba' passi jgħinek tottimizza l-proċess tad-disinn tiegħek biex toħloq apparati ta' qawwa għolja aktar effiċjenti.
Hekk kif l-Internet Industrijali tal-Oġġetti jikber, dawn il-kunsiderazzjonijiet se jsiru saħansitra aktar importanti. Li nħaddnuhom issa se jkun iċ-ċavetta għal suċċess kontinwu fil-futur.