Domanda:
Perché la maggior parte delle schede di alimentazione dell'elettronica di consumo sono unilaterali e realizzate in FR2 (resina fenolica)
Aniruddha Deb
2020-04-18 16:40:21 UTC
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La maggior parte dei dispositivi di consumo / alimentatori che apro hanno un SMPS che fornisce l'alimentazione.Questo SMPS è disposto su una scheda in resina fenolica (FR2) e di solito è un layout unilaterale.Qualcuno può spiegare perché le schede di alimentazione sono progettate come tali?

La mia ipotesi è che questa scheda contenga principalmente componenti con fori passanti ed è più facile da saldare a onde se disposta su un solo lato.Poiché FR4 viene utilizzato per schede multistrato / placcatura di fori passanti e vie, è più economico disporre l'alimentatore su questo tipo di scheda.

Ci sono tre ragioni: costo, costo e costo
Aggiungo un altro motivo: il costo
È probabile che i PCB unilaterali abbiano campi magnetici orribili, a causa dei poveri opzioni disponibili nel routing di traccia.Ciò che salva la giornata è il ** FOGLIO DI ACCIAIO ** piegato in uno scudo e avvolto attorno all'SMPS.
Sei risposte:
Joren Vaes
2020-04-18 16:50:42 UTC
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Costo.È economico ed è abbastanza buono.

"Il migliore è il nemico di ciò che è abbastanza buono"

Il migliore è spesso il nemico del abbastanza buono, ma non sempre. Ci sono molti casi in cui "il meglio" costa meno che abbastanza buono.Il meglio può abbassare i costi di produzione, i costi di manutenzione e ridurre i costi dovuti a malfunzionamenti.Abbastanza buono generalmente ha un rischio più elevato di malfunzionamento e il costo del guasto non è molto ben valutato la maggior parte del tempo.
Se il fenolico diventa più facilmente un conduttore carbonizzato, il che crea una fuga distruttiva (e un possibile incendio!), Allora la soluzione non è quella di utilizzare un materiale migliore.Invece la soluzione è tagliare una fessura nel fenolico!In questo modo, se si trasforma in carbone, non può ancora cortocircuitare un nodo del circuito ad alta potenza.TRUCCO ECONOMICO CLASSICO!(Eh, in realtà dovrebbe essere usato molto più spesso su schede FR4 con nodi di pochi kilovolt. I percorsi del carbonio distruggono inaspettatamente le cose, ma solo dopo alcuni anni di ritardo.)
Transistor
2020-04-18 20:17:53 UTC
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Perché la maggior parte delle schede di alimentazione dell'elettronica di consumo sono unilaterali e realizzate in FR2 (resina fenolica)?

Costo. L'FR2 sarà un po 'più economico dei pannelli in fibra di vetro e potrebbe essere un po' più facile da lavorare, il che significa meno costi di attrezzaggio. La scheda su un lato sarà più economica di quella su due lati a causa del ridotto costo del rame e delle fasi di lavorazione.

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Figura 1. PCB alimentatore XT PC - Lato componenti. Fonte.

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Figura 2. PCB alimentatore XT PC - lato saldatura. Fonte.

Nota che alcune delle tracce sono piuttosto tortuose per evitare connessioni crossover sull'altro lato della scheda.

Qualcuno sa spiegare perché le schede di alimentazione sono progettate come tali?

I circuiti non sono così complessi e la scheda può essere disposta senza la necessità di collegamenti a ponticello. Non ce ne sono visibili nella Figura 1.

La mia ipotesi è che questa scheda contenga principalmente componenti con fori passanti ed è più facile da saldare a onde se disposta su un solo lato.

Le schede a doppia faccia sono generalmente saldate ad onde nello stesso modo. Le tracce sulla parte superiore facilitano il salto su altre tracce e le vie del foro passante collegano i due strati.

Poiché FR4 viene utilizzato per schede multistrato / placcatura di fori passanti e via, è più economico disporre l'alimentatore su questo tipo di scheda.

Sì. Potresti avere un'idea del risparmio sui costi provando a prezzare, diciamo, 1000 PCB su una delle società di produzione di PCB online.

Hm, curiosità: quali sono i fili rossi nella metà sinistra della figura 1 se non i fili del ponticello?
@JonasSchäfer - Quei fili rossi sembrano staccarsi dal trasformatore al centro a sinistra della scheda.Sarebbero più simili a connessioni di conduttori volanti piuttosto che al tipo di ponticelli che si trovano spesso in schede a un lato più complesse.Come punto interessante, sto attualmente facendo un hack di un tastierino numerico USB aggiungendovi una scheda Arduino in miniatura.Il circuito stampato della tastiera è di tipo cartaceo su un solo lato.Per i ponticelli il circuito utilizza molti componenti resistori SMT da zero ohm.Hanno usato parti SMT di grandi dimensioni per questi in modo da poter spremere due o tre tracce sotto la parte del ponticello.
@MichaelKaras Aha!Grazie.Non li ho visti entrare nel trasformatore, ho pensato che lo superassero.
Kyle B
2020-04-19 05:43:29 UTC
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FR2 può essere perforato invece che perforato.FR4 deve essere perforato.Quando stai facendo centinaia di migliaia, vale la pena fare un grande pugno e fare un sacco di tavole in una sola passata.La perforazione è costosa e richiede tempo.Quindi è "costo";)

È a causa dei materiali di cui sono fatti.FR2 è una resina fenolica di carta.FR4 è in fibra di vetro

Le schede a un lato sono MOLTO più economiche con cui lavorare perché devi lavorare solo un lato di esse.

Hai ragione, colpa mia.Post di sabato sera tardi;) Stavo pensando alle valutazioni "V0" ecc., Che non sono legate al materiale.Post corretto - Grazie!
Sharat Deshpande
2020-04-19 20:03:03 UTC
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Uno dei motivi per le schede a un solo lato nell'elettroniss di consumo è che sono facilmente riparabili ed è facile ripararle durante il periodo di garanzia invece di riparare l'intera scheda.

Arnold
2020-04-20 03:58:05 UTC
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Le schede di alimentazione hanno un voltaggio più elevato, hanno un rischio maggiore di archi elettrici, elettricità statica e formazione di carbonio rendendo il circuito inefficiente e maggiori perdite di potenza e comportano il rischio di cortocircuito che danneggia l'alimentatore e potrebbe essere dannoso.

Jimbob
2020-04-19 05:37:05 UTC
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Scoprirai che la maggior parte dei PCB sono realizzati con il rame pre incollato su entrambi i lati ed è inciso per creare gli spazi per le tracce.Mentre il progettista della scheda potrebbe specificare tracce / pad / ecc. Solo sul fondo, il che richiederà che tutto il rame venga rimosso da un lato e quindi avrà poca differenza di costo per una scheda a 2 strati.Dubito che la maggior parte dei produttori manterrebbe una scorta di core pcb a 1 lato.Molto probabilmente sarebbe un ordine personalizzato e se la qualità fosse abbastanza alta forse giustificherebbe il risparmio.Le schede a 1 lato sono terribili nel contenere le correnti di ritorno per ogni traccia e possono portare a problemi di diafonia e alta interferenza.Ci sarebbe un risparmio sui costi non dover placcare i via in schede a 2 lati, ma è un costo minimo per un design migliore.Se produci milioni di unità, potrebbe valere la pena risparmiare sui costi utilizzando un nucleo unilaterale.

Ti invito a controllare i prezzi online per le schede PCB e confrontare i prezzi unilaterale con quelli bifacciali.Vedrai che i PCB a lato singolo sono più economici dei PCB a doppia faccia (stesse dimensioni / stessa quantità) e indipendentemente dalla quantità.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 4.0 con cui è distribuito.
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