Tá inductóirí ann mar cheann de na comhpháirteanna bunúsacha, a bhfuil riachtanas acu le fáil amach orthu i leictreonach. Agus tú ag tosú le dearadh PCB, tá sé ríthábhachtach go mbeifidh tuiscint ar inductóirí PCB tá sé ríthábhachtach . Cén fáth? Mar gheall ar an ról eite a imríonn siad i ngníomhaireacht fuinnimh, sínéil a ghlanadh, agus cinntiú go n-oibríonn áirithe chiorcail i gceart.
Maidir leis seo mar do threoirlinemh dhuit ar inductóir bhoird chiorcail . Dismidimid na bunphrionsabail, léireoidh muid conas ríomh a dhéanamh ar na rudai a theastaíonn uait, roinnfimid roinnt triailleacha dearbhaithe, agus breathnóidh muid ar an mbealach a n-úsáidtear iad i gléasanna fíor.
Mar sin, cad is inductóir PCB ann? Tá sé bunaithe ar spoiléar déanta as ábhar coigeartaigh —de ghnáth copar —a thógáilte ar an mbord sreatha féin. Sparaíonn an cur chuige seo spás, déanann sé níos ciallaí agus cuireann sé na costais síos, rud a baineann go háirithe le feinéid agus iad ag fáil níos lú agus níos cliste.
Táimid ag iarraidh a thuiscint conas a oibríonn na spóileáin seo agus conas iad a chur isteach i do leagan amach PCB, scill bhunúsach atá uait. Cibé an bhfuil tú ag foghlaim na mionsonraí nó ag dul níos domhnaí i sreathanna, cuirfidh an éifeachtúlacht seo tú ar an mbealach go rathúil.
Nuair atá tú ag dearadh PCB, tá roghnú an cineál duicteora ard-chlárach. Ní hea uile mar an gcéanna —cruthaítear cineálacha éagsúla chun postanna éagsúla a láimhseáil.
Anseo ’seo a leanúint tapa ar na príomhchineálacha a chruinníonn tú:
Mar sin, Conas an t-inductor ceart a roghnú ? Tosaigh ar cheistí cúpla a fhiafraí uait féin: Cé mhéad sruth a chaithfidh sé a láimhseáil? Cén luach inductance atá uait? Ag cén minicíocht a bheidh sé ag oibriú? Agus ar ndóigh, cé mhéad spás atá agat ar an mbord?
Is é sin ná na fortáis ar leith don inductor a léiriú do do riachtanais shonracha —cibé go bhfuil sé ag próiseáil comhartha, soláthar cumhachta, nó smachtú fuaimneasa.
Nuair a bhíonn tú ag dearadh inductair le PCB, tá dhá rud ríthábhachtach: an rud a rinneadh an coil as agus an rud atá taobh istigh den choil (an core). Tá tionchar ollmhór ag an dá rogha seo ar an mbeidh do inductor ag feidhmiú.
Déanaimis é a bhriseadh i síos:
Athraíonn an t-ábhar a roghnaíonn tú trí ruda móra: an méid fuinnimh a chailltear mar theocht, an pointe ina bhailíonn a réimse mhagnéadach (saturation), agus an raon minicíochtaí a oibríonn sé go maith leo.
Bonn Máteriál |
Cás Úsáide Típíoch |
Freagraíocht freiceadáin |
Meabhair mhór |
Aer |
RF, cumarsáid |
Ard |
Is fearr le haghaidh soiléireachta sínála |
Ferrite |
Cumhacht, scagadh EMI |
Meán-Láidir |
Ardfheabhasach do dheachúcháin dhioscairt |
Fód Fer |
Tiontú cumhachta |
Meán |
Láidiríonn séard-reamh |
Lam. Steel |
Cumhacht/minicíocht líne |
Íseal |
Feidhmeanna Córasacha |
Ar aghaidh, déanaimis comhrá faoi na rudai a dhéanann inductor a fheidhmiú. Is é an uimhir mhór le réir gach uair a tosaíonn tú leis ná ’luas inndáilte luas inndáilte , arna mheá i henries. Ar phláta PCB, beidh tú ag obair i micreohenries (µH) nó nanohenries (nH) go minic. Léiríonn sé seo bunúsach conas a bhfuil an t-inductor go maith ag stóráil fuinnimh sa réimse mhagnatach. I dtéarmaí simplí, cuireann inductor in aghaidh athruithe i sruth ’s sin a fhágann sé scagadh gutháin, caothnú minicíochtaí, agus rialú cumhachta. — go ’ach níl luas inndáilte amháin i gceist. Seo roinnt sonraí eile tábhachtacha nach féidir leat neamhaird:
Níl ’neamhaird ’:
Aon chúnamh deiridh: Seiceáil i gcónaí feidhmíocht an inductóir le gluaisteoirí samhlaithe agus tástáil fhisiciúil sa lab, go háirithe i chiorcail RF agus cumhachta. Ní dhéanann sonraí ar pháipéar ’abair an scéal iomlán nuair a bheidh do dhearadh ar bhord fhisiciúil
Teastaíonn tuiscint dhomhain, ríomhanna cruinn, agus treoracha dearbhaithe dearadh uait chun inductóirí PCB a dhearbadh. Seo treorachán treoir chuimsitheach agus céim-de-chéim chun inductóirí PCB a dhearadh :
Teastaíonn tuiscint dhomhain ar na bunphrionsabail, ríomhanna cúramach, agus leanúint le céimeanna go han-mhaith le chéile chun inductóir maith PCB a dhearadh. Seo é treoir chuimsitheach agus céim-de-chéim chun inductóirí PCB a dhearadh :
Céim 1: Sonraigh Feidhmchlár agus Luas Inductála Riachtanach
Ar an chéad dul síos, bí cinnte faoi cad atá riachtanach do do chiorcad an inductóir a dhéanamh. An bhfuil tú ag scagadh comhartha, ag cóiriú minicíochta, nó ag stóráil fuinnimh? Ríomh an luas inductála atá ag teastáil bunaithe ar sin. Mar shampla, má ’tá tú ag dearadh scagaire LC, úsáid an minicíocht sprioc agus an fórsa loadála chun an inductáil cheart (L) a aimsiú.
Céim 2: Roghnaigh an Mhír Chlóir Cheart agus Cruth an Choilí
Níl gach inductóir ar aon nós. Bíonn do rogha clóir ag brath go mór ar shinsir, sruth, agus an fheidhmchlár. Ar mhaith leat cumascadh uathoibríoch? Tá cnáipíní ferrite an-fhíor. An ghiar agat scagaire minicíochta ard? Féach ar inductóirí chip ilshraithe nó inductóirí croí-aeir. Tioncharlann an cruth coil —cibé an bhfuil sé ’spiorad, solenoid, nó cruth phlanáilte —freisin ar fheidhmíocht.
Céim 3: Roghnaigh Leithead Traice agus Líon na Casadh
Anois don chuid medhair. Cuirtear an leithead trasa ar fáil cé mhéad sruth is féidir leis é a iompar agus tionchar aige ar fhriotaíocht (DCR). Bain úsáid as caighdeáin cosúil le IPC-2221 nó uirlisí dearadh chun é seo a ríomh. Cuirfidh an uimhir rothlacha do inductála ar bun. Déan cinnte gach rud a dhóiciméadú go soiléir don mhonaróir ionas go ndéanfar do dhearadh go beacht.
Céim 4: Sainigh an Leabharlann agus an Suíomh ar an mBhord PCB
Tá tábhacht le cá háit a chuir tú an inductor. Coinnigh é ar rogha ó limistéir gharaí cosúil le trasanna digiteacha ard-luas chun cur isteach a sheachaint. Smaoinigh ar an spás atá ar fáil, ar chruach leabharlann agus ar an bhféadfadh gá le scliathúchán chun réimsí maighnéadacha a choinneáil faoi. Cabhraíonn suíomh maith le fadhbanna EMI a sheachaint agus le do chiorcail a choinneáil glan.
Céim 5: Déan Samhlaíocht agus Prótatíopa
Ná ’ná bíodh muinín agat sa mhatamaitic amháin —déan samhlaíocht. Is féidir le huirlisí cosúil le Altium Designer, Ansys Maxwell, nó Keysight ADS inductáil, sruth srutha, agus fiú EMI féideartha a mhodálú. Cabhraíonn an chéim seo le fadhbanna a aimsiú go luath, ag sábháil ama agus leasuithe daor ar bhord.
Céim 6: Dearbhaigh agus Tomhais
Nuair a bhfuil do bhord curtha le chéile, tá sé ’is é an t-am chun fíorú a dhéanamh. Bain úsáid as méadar LCR chun an inndúchtacht fíorúil a mheas agus cinntiú go bhfuil sí comhoiriúnach le do dhearbhúchán. Tá tábhacht mór le baint ag triail i gciorcuit RF agus cumhachta, áit a bhféadfadh diallanna beaga tionchar a dhéanamh ar feidhmíocht.
Tá coils PCB mar chomhpháirteanna riachtanacha i ngach cineál dearbhúchán ciorcuit—mar stóráil fuinnimh, eilimintí scagaire sínigh agus brathála ar EMI.
Anseo ’seo d'fhéachaint ar áiteanna ina n-úsáidtear iad, bunaithe ar cad is gá don chiorcuit a dhéanamh:
Comhshó cumhachta: Is é seo mórán acu. Tuairiscíonn tú i gcónaí amháin voltas DC a thabhairt isteach go dtí eile —i rudaí cosúil le comhthionóirí DC-DC, soláiní cumhachta atá ag sciúrú, agus rialaitheoirí voltais —duit ’aimsífidh tú coil ann. Is é a próifíl ná an sruth a ghlanadh, rud a choinníonn an voltas as éasca agus a íslíonn an ripple.
Sceidealú Comhartha: Oibríonn coils le caipicítirí chun scagairí LC a fhoirmiú. Is féidir leo a bheith scagairí íseal-chuairte, scagairí ard-chuairte nó scagairí barra, agus iad ’tábhachtach chun minicíochtaí neamhchaite a chosc. Tá tú ’feicfidh tú iad i trealamh fuaime, raidió, agus córais cumarsáide, áit a gcuireann siad cuidiú le cinntiú go bhfuil an comhartha a fhaigheann tú glan agus soiléir.
Ceangail RF: I bhfeidhmchlár raidió-mhinicíochta cosúil le modúl Bluetooth, Wi-Fi, agus NFC, tá ionchuiríní planar nó ilchathracha beaga ríthábhachtacha. Cabhraíonn siad le ciorcail a choigeartú ar an minicíocht cheart agus le impedanceanna a chomhoiriúnú chun a uasmhéid cumhachta a aistriú.
Cumhacht gan sreang & Charging: Seo ceann eile ’tá sé go leor cool. Is iad na patrúin spéisiúla cóil spiriúla atá graitéáilte go díreach ar an PCB a fhágann go bhfuil páistí luchtaithe gan sreang agus cumarsáid in aice leis an réimse (NFC) indéanta. Is é an PCB féin an cóil lochtaithe nó cumarsáide.
Réitigh idirghabhála leictreamaighnéadaigh (EMI): Uaireanta ar a dtugtar “cnaipí, ” tá na hidirghníomhaithe seo ag gníomhú mar bhacainní ar bhóithre do fhuaim leictreach ard-chomhghiniúlachta. Tá siad ’tá an t-ionad a chuirtear ar línte cumhachta nó ar línte sonraí chun bac a chur ar chur isteach ó chur isteach ar chodanna íogaire an chiorcad, rud atá ríthábhachtach i gcórais analógach agus comhartha measctha.
Dearadh inductor go díreach ar PCB níl sé ’nach bhfuil faoi mhalartú matamaitice —caithfimid bac le roinnt cinn trom gutháin choitcheann freisin. Seo a leanas an rud le tabhairt faoi deara: ’cad é le faireachtáil amach:
Dearbhú do Tháirgeáil: Dearadh le do tháirgeoir i gceann. Bain úsáid as leitheadanna traice agus spásanna is féidir leo a tháirgeáil go oiriúnach, agus soláthair doiciméireacht ghlan —mar shampla do chruachshliseanna —chun eagla a bheith ort go mbeidh deacrachtaí ann.
Nuair a dhéanann tú iniúitóirí PCB a dhearbháil, ní mór duit smaoineamh thar thuairim an chiorcuit a fháil chun oibriú —caithfidh tú cinntiú freisin go bhféadfar iad a mhonarú go minicthreoraithe i méid mó. Seo ’mar cheart duit do dhearbhú a shocrú le haghaidh rath ar tháirgeáil:
C: Cén fáth a bhfuil inductors PCB mar chomhpháirteanna ríthábhachtacha i mbordanna circeabhair nua-aimseartha?
F: Feicfidh tú iad i gceann ar bith beagán den leictreonach toisc go ndéanann siad cúpla obair ríthábhachtach: fuinneamh a stóráil, sruth a ghlanadh, voltas a rialú, agus an circeabhair a chosaint ó chur isteach leictreamhgnéadach (EMI). ’c: Cén fáth a bhfuil inductors PCB mar chomhpháirteanna ríthábhachtacha i mbordanna circeabhair nua-aimseartha?
F: Faigh na bunphrionsabail ceart: meaitseáil an luach inductance agus an ráta srutha go beacht leis an gciúd atá ag teastáil ó do chiorcal. Thar a bheith sin, tá tú
Faigh na bunphrionsabail ceart: meaitseáil an luach inductance agus an ráta srutha go beacht leis an gciúd atá ag teastáil ó do chiorcal. Thar a bheith sin, tá tú ’caithfimid neart a choinneáil ar sheachthréidheanna (parasitics) agus ar thógáil teochta ar an ísle. Sin tús áite do dheachúlacht nach bhfaillfidh. ’ní fhailfidh ’é.
C: Conas an méid ceart do spoiléar inductála ar mo phlabharc a ríomh?
F: D'fhéadfaí foirmlí caighdeánacha a úsáid do fhoirmeacha coitianta spoiléar. Maidir le leaganacha níos sainiúla nó níos casta, ba chóir duit tacú le huirlisí samhlaithe. Ach gan mhaith cén modh a úsáideann tú, bí cinnte de do uimhreacha trí bhord fíor a mheas le méadar LCR. ’f: D'fhéadfaí foirmlí caighdeánacha a úsáid do fhoirmeacha coitianta spoiléar. Maidir le leaganacha níos sainiúla nó níos casta, ba chóir duit tacú le huirlisí samhlaithe. Ach gan mhaith cén modh a úsáideann tú, bí cinnte de do uimhreacha trí bhord fíor a mheas le méadar LCR.
C: Cad iad na botúin is coitianta i ndearadh inductors ar phlabharc?
F: Cúpla mhaith cheann: gan pleanáil mar seo te an inductor a fhá-ghlanfar, é a chur ró ghas le traicil ghluaise nó íogair, agus neamhthéarmaíocht cheart a dhéanamh ar do roghanna dearadh (a fhéadfadh fadhbanna a chúisíú níos déanaí i dtsaotharlann nó i dtástáil).
Beidh sé sin críochnaithe.
Ar deireadh, tá sé ríthábhachtach tuiscint a fháil ar conair a n-oibríonn inductors PCB —agus aithne a bheith ar conair iad a dhearbhú go maith —má tá tú ag iarraidh leictreonachas ardleibhéil agus iontaofa a thógáil.
Má leanann tú na prionsabail agus na céimeanna a léirítear sa treoir seo —ó na coincheapa bunúsacha, tríd dhearbhú cliste agus roghnú comhpháirteanna, go dtí an tástáil deiridh —beidh tú ar bun le rath. Beidh deis agat dearbhú láidir, scáláilte, agus caolaithe le haghaidh feidhmíocht den scoth a bhaint amach, a fhéadfaidh tú a tháirgeáil go minicíoch.
Sin é. Beannacht leat le do chuid tionscadal amach anseo