Ekki er langt síðan verkfræðingur frá iðnaðarbúnaðarframleiðanda leitaði til Wuxi Huipu Electronics Co., Ltd. með spurningu sem virtist vera einföld.
"Við erum að endurhanna eitt af stjórnkerfum okkar. Eigum við að halda áfram að nota hringlaga spenni eða er kominn tími til að skipta yfir í PCB spenni?"
Við fyrstu sýn virtist svarið augljóst. Viðskiptavinurinn vildi fá minni girðingu, lægri framleiðslukostnað og sjálfvirka PCB samsetningu, þannig að PCB spennir virtist vera eðlilegur kostur.
En eftir að hafa skoðað umsóknina mælum við með að halda hringlaga spenninum.
Ástæðan var einföld. Búnaðurinn starfaði stöðugt í lágtíðni riðstraumsumhverfi þar sem skilvirkni, lítill hávaði og langtíma hitastöðugleiki skipti miklu meira máli en lítil stærð.
Þetta verkefni sýnir fullkomlega hvers vegna PCB spennar og hringlaga spennir eru ekki samkeppnisaðilar. Þau eru hönnuð fyrir allt önnur verkfræðileg vandamál.
Þrátt fyrir að báðir reiða sig á rafsegulörvun er hönnunarheimspeki þeirra, notkunartíðni og notkun í grundvallaratriðum ólík. Val á milli þeirra snýst minna um hvaða spennir er "betri" og meira um hver passar við rafræna hönnun þína.
Stærsti munurinn byrjar með notkunartíðni.
PCB spennir er venjulega hannaður fyrir hátíðniskiptarásir-. Flestir eru notaðir í skiptiaflgjafa sem starfa frá tugum kílóhertz til nokkur hundruð kílóhertz. Vegna þess að notkunartíðnin er há getur segulkjarninn verið mun minni á meðan hann er enn að flytja nauðsynlegan kraft. Þetta gerir verkfræðingum kleift að smíða fyrirferðarlítið aflgjafa sem passa beint á prentplötur.
Tónaspennir virkar í allt öðru umhverfi. Flestir hringlaga spennir starfa beint frá 50Hz eða 60Hz straumneti. Þar sem lágtíðniaðgerð krefst miklu stærri segulkjarna, eru hringlaga spennir líkamlega stærri en bjóða upp á framúrskarandi skilvirkni, stöðuga útgangsspennu og afar litla rafsegulgeislun.
Þessi munur einn ákvarðar hvar hver spennir er venjulega notaður.
PCB spennar eru almennt að finna í aflgjafarskiptum, iðnaðarstýringum, samskiptabúnaði, snjallheimavörum, lækningatækjum og þéttum neytendatækjum þar sem borðpláss er takmarkað og sjálfvirk samsetning er nauðsynleg.
Toroidal spennir eru oftar notaðir í hljóðmagnara, rannsóknarstofubúnaði, lækningatækjum, iðnaðaraflgjafa og öðrum kerfum þar sem lág-tíðni AC aflbreyting, hljóðlát notkun og langur endingartími eru í forgangi.
Líkamleg bygging endurspeglar einnig þessi mismunandi markmið.
PCB spennir er hannaður til að vera lóðaður beint á hringrásina. Það verður hluti af PCB samsetningunni, sem einfaldar framleiðslu og dregur úr raflögn. Nútíma SMT og sjálfvirkar framleiðslulínur reiða sig mikið á þessa tegund af spenni vegna þess að það styður skilvirka framleiðslu í miklu-magni.
Tónaspennir er venjulega festur sérstaklega inni í undirvagni búnaðarins. Hringlaga-lagskiptur kjarni þess lágmarkar segulleka og framleiðir framúrskarandi skilvirkni, en hann krefst viðbótar vélrænnar uppsetningar, raflagna og samsetningar.
Hitaárangur er annað mikilvægt atriði.
Í-hátíðni aflgjafa mynda PCB spennar tiltölulega lítinn hita vegna þess að ferrítkjarnar starfa á skilvirkan hátt við háa skiptitíðni. Hins vegar, þar sem þeir eru festir beint við hliðina á viðkvæmum rafeindahlutum, verður samt að stjórna hitahækkun þeirra vandlega.
Toroidal spennir, þó þeir séu líkamlega stærri, dreifa hita mjög vel vegna stórs yfirborðs og skilvirkrar segulbyggingar. Þeir haldast oft ótrúlega svalir við stöðuga notkun, sem skýrir hvers vegna þeir eru mikið notaðir í búnaði sem búist er við að gangi í mörg ár án truflana.
Rafsegultruflanir eru annað svæði þar sem verkfræðingar bera oft saman þetta tvennt.
Toroidal spennir eru frægir fyrir mjög lágt flökku segulsvið. Lokuð segulbraut þeirra lágmarkar rafsegulgeislun, sem gerir þá tilvalin fyrir viðkvæman hliðrænan búnað eins og hljóðmagnara og nákvæmnismælingarkerfi.
PCB spennar, sérstaklega þeir sem notaðir eru til að skipta um aflgjafa, starfa náttúrulega í miklu hærri tíðniumhverfi. Rafsegulvirkni þeirra veltur að miklu leyti á vindahönnun, PCB skipulagi og umhverfis hringrásarhönnun. Hjá Wuxi Huipu Electronics Co., Ltd., leggur verkfræðingateymið okkar sérstaka athygli á lekaspennu, vindafyrirkomulagi og einangrunarbyggingu vegna þess að þessir þættir hafa veruleg áhrif á EMI-frammistöðu.
Oft er rætt um kostnað, en hann ætti aldrei að skoða í einangrun.
Venjulegur hringlaga spennir kann að virðast ódýrari í sumum forritum, en samt auka raflögn, vélræn samsetning og uppsetningartími heildarframleiðslukostnað. Aftur á móti getur PCB spennir dregið verulega úr samsetningarvinnu vegna þess að hann er settur upp beint við PCB framleiðslu.
Fyrir OEM framleiðendur sem framleiða þúsundir eininga í hverjum mánuði verður þessi samsetningarsparnaður oft mikilvægari en íhlutaverðið sjálft.
Ein mistök sem við sjáum stundum er að reyna að skipta um hringlaga spenni fyrir PCB spenni einfaldlega til að minnka vörustærð. Þó að þetta gæti virkað í ákveðnum skiptaforritum, þá tekst það sjaldan í lágtíðni riðstraumskerfum. Sömuleiðis myndi það gjörbreyta aflgjafaarkitektúrnum að skipta út-hátíðni PCB spenni fyrir hringlaga spenni.
Spennirinn ætti alltaf að vera valinn í samræmi við rafmagnshönnunina-ekki öfugt.
Þegar viðskiptavinir spyrja okkur hvaða spenni þeir ættu að velja byrjum við sjaldan á því að ræða sjálfan spenni.
Þess í stað spyrjum við annars konar spurninga.
Hver er inntaksspennan?
Er aflgjafinn línulegur eða rofinn?
Hversu mikið borðpláss er í boði?
Krefst varan sjálfvirkrar PCB samsetningar?
Hverjar eru hitauppstreymi og EMC kröfur?
Aðeins eftir að hafa skilið heildar umsóknina mælum við með viðeigandi spennitækni.
Eftir að hafa stutt rafeindabúnaðarframleiðendur þvert á atvinnugreinar í mörg ár höfum við komist að því að besti spennirinn ræðst aldrei af útliti eða vinsældum. Það ræðst af því hversu vel það passar við rafmagns-, vélrænni- og framleiðslukröfur lokaafurðarinnar.
PCB spennir gerir þétt, skilvirk hátíðni rafeindakerfi- kleift.
Tónaspennir skilar einstakri skilvirkni, hljóðlátri notkun og áreiðanleika í lágtíðniforritum.
Hvorugt er almennt betra.
Rétt val er einfaldlega það sem gerir rafrænni hönnun þinni kleift að virka nákvæmlega eins og til er ætlast.