Ühendkuningriigi elektroonikafirma projekteerimisinsener jagas kord kogemust, mis illustreerib suurepäraselt, miks PCB-trafod sageli tähelepanuta jäetakse.
Tema meeskond oli kuu aega töötanud uue tööstusliku kontrolleri jaoks kompaktse juhtplaadi väljatöötamisel. Iga komponent oli hoolikalt valitud, et vähendada PCB üldist suurust. Protsessor, kondensaatorid ja toiteseadmed viidi kõik uuematesse, väiksematesse pakettidesse. Kuid kui esimene prototüüp kokku pandi, paistis kohe silma üks komponent,-see oli trafo.
"Tundus, nagu oleksime kujundanud moodsa ringraja vanamoodsa{0}}komponendi ümber," naljatas ta.
See projekt viis nad lõpuks kohandatud PCB-trafo ümber toiteastme ümber kujundamiseni, vähendades nii plaadi pindala kui ka montaaži keerukust.
Sellised lood on muutunud üha tavalisemaks. Kuna elektroonikatooted kahanevad jätkuvalt, ei eeldata trafodelt enam lihtsalt energia ülekandmist,{1}}need peaksid sobima sujuvalt järjest kompaktsematesse PCB-paigutustesse, ilma et see peaks ohverdama tõhusust või töökindlust.
Wuxi Huipu Electronics Co., Ltd.-s oleme jälginud seda arengut erinevates tööstusharudes alates tööstusautomaatikast kuni olmeelektroonikani. Trafost on saanud üks plaadi kõige hoolikamalt optimeeritud komponente.
Vaatamata nimele ei erine PCB-trafo põhimõtteliselt teistest trafodest. See tugineb endiselt elektromagnetilisele induktsioonile, et edastada energiat isoleeritud mähiste vahel. Selle teeb erinevaks selle ehitus ja keskkond, milles see tegutseb. Selle asemel, et paigaldada trükkplaadi trafo eraldi seadmesse, on see spetsiaalselt ette nähtud jootmiseks otse trükkplaadile, saades osaks elektroonikasõlmest.
See näiliselt lihtne erinevus muudab peaaegu kõiki selle disaini aspekte.
Erinevalt suurtest tööstustrafodest peavad PCB-trafod vastama rangetele suuruse, kaalu, soojusliku jõudluse ja automatiseeritud montaaži nõuetele. Iga lauaruumi millimeeter on oluline. Iga gramm mõjutab saatmiskulusid. Iga temperatuuri tõus mõjutab seda ümbritsevate komponentide töökindlust.
Seetõttu leidub PCB-trafosid tavaliselt toodetes, kus kompaktne disain on hädavajalik. Lülitustoiteallikad, sideseadmed, nutikad koduseadmed, meditsiinielektroonika, tööstuslikud kontrollerid, mõõteriistad ja tarbekaubad toetuvad kõik PCB{1}}paigaldatud trafodele, mis tagavad isoleeritud toite, säilitades samas väikese jalajälje.
Inimesed eeldavad sageli, et kõik PCB-trafod on ühesugused, kuid praktikas jagunevad need olenevalt rakendusest mitmesse erinevasse kategooriasse.
Madal-sagedusega PCB-trafosid kasutatakse tavaliselt tavapärastes vahelduvvoolu toiteallikates, mis töötavad sagedusel 50 või 60 Hz. Need tagavad suurepärase isolatsiooni ja stabiilse väljundi, kuid nõuavad suhteliselt suuri lamineeritud südamikke.
Tänapäeval on palju levinumad kõrgsageduslikud{0}}PCB-trafod, mida kasutatakse lülitustoiteallikates. Kümnete või isegi sadade kilohertside sagedusel töötavad trafod kasutavad ferriitsüdamike, et saavutada oluliselt väiksemaid mõõtmeid, säilitades samal ajal kõrge efektiivsuse.
Signaalitrafosid, impulsstrafosid ja Etherneti trafosid saab toota ka PCB{0}}kinnituspakettides, millest igaüks on optimeeritud pigem signaalide edastamiseks kui toite tarnimiseks.
Nende tüüpide vahel valimine ei ole lihtsalt võimsuse reitingu küsimus. See sõltub täielikult sellest, mida trafo ahelas peaks tegema.
Üks eksiarvamus, millega me regulaarselt kokku puutume, on see, et PCB-trafo valimine on peamiselt mehaaniline otsus.
Tegelikkuses on elektriline disain esikohal.
Trafo, mis sobib ideaalselt PCB-le, kuid tekitab liigset lekkeinduktiivsust, elektromagnetilisi häireid või termilist pinget, võib tekitada rohkem probleeme, kui see lahendab. Mitmete originaalseadmete tootjate arendusprojektide käigus oleme avastanud, et trafo optimeerimine vähendas sageli vajadust täiendavate filtreerimiskomponentide järele, säästes kokkuvõttes rohkem ruumi kui valides väikseima saadaoleva trafo.
Soojusjuhtimine on veel üks kaalutlus, mis muutub elektrooniliste toodete kompaktsemaks muutudes üha olulisemaks.
Kuna PCB trafod on paigaldatud otse tundlike elektroonikakomponentide kõrvale, ei mõjuta liigne kuumus ainult trafot ennast. See mõjutab kogu plaadi kondensaatoreid, integraallülitusi ja pooljuhtseadmeid. Seetõttu pööratakse trafo väljatöötamisel nii palju tähelepanu südamiku valikule, mähiste efektiivsusele ja vase kadudele.
Sama olulist rolli mängib tootmiskvaliteet.
PCB trafo võib tunduda üks lihtsamaid komponente trükkplaadil, kuid see ühendab magnetmaterjalid, täppismähised, isolatsioonisüsteemid ja mehaanilise koostu üheks seadmeks. Väikesed ebaühtlused mähiste paigutuses või isolatsioonistruktuuris võivad elektrilisi omadusi piisavalt muuta, et mõjutada süsteemi pikaajalist{1}} töökindlust.
Ettevõttes Wuxi Huipu Electronics Co., Ltd. läbib iga PCB-trafo enne saatmist põhjaliku testimise, sealhulgas pöördesuhte kontrolli, induktiivsuse mõõtmise, isolatsioonitakistuse, Hi-poti testimise ja mõõtmete kontrollimise. Paljude originaalseadmete tootjate klientide jaoks on identse elektrilise jõudluse säilitamine ühest tootmispartiist teise sama oluline kui originaalse disaini spetsifikatsioonide järgimine.
Üks huvitav suundumus, mida oleme viimastel aastatel täheldanud, on see, et PCB-trafosid kohandatakse üha enam.
Selle asemel, et valida standardseid kataloogiosi, nõuavad seadmete tootjad trafosid, mis on spetsiaalselt optimeeritud nende lülitussageduse, PCB paigutuse, korpuse mõõtmete ja termilise keskkonna jaoks. See lähenemisviis mitte ainult ei paranda üldist jõudlust, vaid lihtsustab sageli kokkupanekut, kõrvaldades mujal vooluringis mittevajalikud komponendid.
Lõppkokkuvõttes on PCB-trafo palju enamat kui traditsioonilise trafo kompaktne versioon. See on hoolikalt konstrueeritud magnetkomponent, mis on loodud sujuvaks integreerimiseks kaasaegsete elektrooniliste süsteemidega. Selle edu ei mõõdeta mitte ainult selle järgi, kui tõhusalt see energiat edastab, vaid ka selle järgi, kui hästi see toetab kogu toote jõudlust, töökindlust ja valmistatavust.
Tänapäeva elektroonikatööstuses, kus iga ruutsentimeeter PCB ruumi on väärtuslik, ei ole õige PCB trafo valimine lihtsalt plaadile sobiva trafo leidmine. Asi on valida sellise, mis võimaldab kogu vooluringil töötada täpselt nii, nagu selle disainerid ette nägid.