What Makes a PCB Enclosure Rugged
מארזי לוחות מעגלים מודפסים (PCB) הם חלק קריטי בהגנה ובתפקוד של המוצרים האלקטרוניים שלנו, במיוחד בתנאים סביבתיים ומכאניים קשים. היכולת של מארז לשמור על עמידותו תחת אלו תנאים היא מפתח לאמינות וביצועים אופטימליים. במאמר זה, אסביר מה מאפיין מארז PCB קשיח ואיך הוא תורם לשרידות של המוצר בשדה.
אז איך מארז הופך לקשיח?
מארזי PCB קשיחים מתאפיינים במספר תכונות מרכזיות המבטיחות את עמידותם בפני תנאים קיצוניים כמו חום, רטיבות, רעידות, קורוזיה ועוד. בדרך כלל, הם עשויים מחומרים חזקים כמו אלומיניום, והחיבורים שלהם מוגנים כדי למנוע חדירת גורמים חיצוניים. הקונקטורים מוגנים עם נעילות ואטימות מיוחדות, והמארז עצמו מעוצב להבטיח התאמה מדויקת ללוחות ה-PCB ולחיבורים הנדרשים
(לעיתים המארז יצטרך לתמוך בערימות לוח אנכיות).
המארז שבתמונה מטה כולל מערכת מחשוב קשיחה והוא בנוי מאלומיניום וכולל סגנונות מחברים תעשיתיים רבים שיכולים לעמוד בחום, נזקים מכאניים ומתחים גבוהים.
מארזים אלו אינם זמינים לרכישה ישירות מהמדף והם תוכננו בהתאמה אישית כדי להתאים ל-PCB ולמחברים כולל נקודות הרכבה על ה PCB.
דוגמה למארז קשיח מ North Atlantic Industries
אם תפתחו את אחד המארזים הללו, הוא יכול להיראות כמו הדוגמה מטה. כאן ניתן לראות לוחות המקובעים ומהודקים ישירות לחלק התחתון של המארז. דפנות המארז יקבלו את החלק המתאים ויחזיקו אותו במקומו עם ברגים. לחלק התואם יכולים להיות גם פנאלים למחברי הפאנל.
הפרקטיקה: המארז הוא גוף הקירור
מארזים קשיחים לפעמים באים לשימוש במכשירים המייצרים הרבה חום אבל הם לא יכולים לשלב בתוכם מאוורר לקירור המארז. במקרה כזה, יהיה צורך בגוף קירור כדי לעזור לשמור על הרכיבים השונים קרירים. אם הלוח מחובר ישירות למארז, ניתן להתייחס למארז כגוף קירור גדול. חיבור זה יכול להיעשות עם רפידה תרמית סטנדרטית ומהדקים ישירות למארז.
כדי לשלב גוף קירור לתוך המארז, הדרך הטובה ביותר היא להשתמש במארז מתכת גדול ולבנות סנפירים על החלק העליון.
זה בעצם הופך את המשטח של המארז לגוף קירור גדול. חשוב לציין שהדמיות ו/או סימולציות תרמיות חשובות מאוד במקרים כאלה.
במקרים מסויימים, המארזים נדרשים להגביל את הטמפרטורה המקבילית בשימוש מלא בחשמל כדי שאם אדם ייגע בהם – הוא לא יפצע.
IP Ratings
ברגע בו מארז נבנה ועבר לבדיקות, נקודה חשובה לשים אליה לב זה דירוג ההגנה של המוצר או – דירוג IP.
דירוג IP עבור מארז קובע את רמת חדירת פסולת מוצקה או חדירת לחות הנצפית בתנאים מסויימים. הסיווג "עמיד למים" שתראו לעיתים במכשירים אלקטרוניים מבוסס על קטגוריות דירוג IP אלו:
אז איזה דירוג IP אתם צריכים למארז שלכם ואיך עושים את זה? מהנדסי מכונות שעובדים על תכנון מארזים יצטרכו "לכוון" את התכנון לדרוג IP מסויים. למרבה המזל, מתכנני PCB יכולים לשתף פעולה עם משתמשי MCAD באמצעות התוסף שבאלטיום ששמו – MCAD CoDesigner.
אבל מה עם הקונקטורים?
הקונקטורים שמשמשים למארזים גם הם בעלי דירוג IP והדירוגים של הקונקטורים שלכם צריכים להיות תואמים באופן כולל לכל לדירוג המוצר שלכם. אם אתם רוצים, תוכלו לתכנן את המוצר שלכם באופן מקיף ביותר על ידי בחירת דירוג IP יותר גבוה אבל שימו לב שהדירוג של המוצר יקבל כברירת מחדל את הדירוג הנמוך ביותר מבין רכיבי המארז שלכם.
לממשקים כמו ETHERNET וגם USB יש גירסאות קשיחות של מחברים סטנדרטים. עם מכלולי כבלים או רתמות מותאמות אישית, יש להשתמש ביצרן מחברים כדי לבנות גוף מחבר מותאם אישית שיכול לתת את הדירוג IP הנדרש. לחילופין, תוכלו למצוא מחברים תעשיתיים סטנדרטיים עם דירוג IP גבוה ולתכנן את ה Pin-out שלכם עבור הכבלים.
למרבה המזל, אתם לא צריכים לנחש את הצורה וההתאמה של הPCB שלכם במארז קשיח. מהנדסי מכונות וחשמל יכולים לעבוד יחד בצורה חלקה עם תכונות שיתוף הפעולה עם ECAD ו MCAD ב Altium Designer. כדי ליישם שיתוף פעולה בסביבה הרב תחומית של ימינו, חברות חדשניות משתמשות בפלטפורמת Altium365 כדי לשתף בקלות נתוני תכנון ולהכניס פרוייקטים לייצור.
אני מזמין אתכם להיכנס לדף הלינקדין שלנו ולהתעדכן בפוסטים מעניינים, בנוסף לדף הוובינרים שלנו ביוטיוב שמתעדכן ברמה שבועית.
למידע נוסף צרו איתנו קשר,
תודה שקראתם ונתראה בבלוג הבא,
בן מימון
