Является ли механическая основа всей электронной схемы компьютера, имеет разъемы для установки дополнительных устройств

Обновлено: 21.11.2024

Соленоид – это электрическая система, которая преобразует электрическую энергию постоянного тока (DC) в энергию поступательного механизма.

Связанные термины:

Скачать в формате PDF

Об этой странице

Электрические системы

Введение

Электрические системы, также называемые цепями или сетями, представляют собой комбинации в основном трех основных компонентов — резистора, конденсатора и катушки индуктивности, которые соответственно определяются сопротивлением, емкость и индуктивность, как правило, считаются сосредоточенными параметрами. В дополнение к этим основным электрическим компонентам в этой главе мы также обсудим операционный усилитель. Движение электронов или разность напряжений в электрической цепи вызывают источники напряжения или тока, которые являются аналогами сил или моментов в механических системах. Основное внимание в этой главе уделяется формулированию математических моделей с использованием методов анализа электрических цепей. Примеры будут проанализированы с использованием MATLAB® и Simulink® для определения естественной, свободной и принудительной реакции электрических систем.

Электрические системы

Введение

Электрические системы, также называемые цепями или сетями, представляют собой комбинацию трех основных компонентов: резистора, конденсатора и катушки индуктивности. Соответственно, они определяются сопротивлением, емкостью и индуктивностью — обычно считаются свойствами с сосредоточенными параметрами. В дополнение к этим основным электрическим компонентам в этой главе мы также обсудим операционный усилитель. Источники напряжения или тока, которые вызывают движение электронов в электрической цепи, являются аналогами сил или моментов в механических системах. Основное внимание в этой главе уделяется формулированию математических моделей с помощью методов анализа электрических цепей, а также поиску и характеристике естественных, свободных и вынужденных характеристик электрических систем с использованием MATLAB и Simulink. Также изучаются аналогии между электрическими и механическими системами.

Распределение и монтаж электроэнергии

IG Crow BEng, PhD, CEng, FIMechE, FIMarE, MemASME, R Robinson BSc, CEng, FIEE, в Справочнике инженера по установке (второе издание), 2002 г.

23.6.1 Цели

Все электрические системы должны быть снабжены средствами защиты, целью которых является максимально быстрое отключение неисправного электрического оборудования от системы электроснабжения. Это может быть достигнуто за счет использования устройств, которые реагируют непосредственно на протекание тока (например, предохранители), или защитных реле, которые реагируют на протекание тока короткого замыкания и используются для инициирования отключения других устройств (например, автоматических выключателей).

Чтобы от сети было изолировано только неисправное оборудование, защитные устройства, предусмотренные в энергосистеме, должны различать неисправное и исправное оборудование. Эта дискриминация защитного оборудования является ключевым элементом при проектировании электрических систем и выборе защитных устройств для использования в них. Каждая электрическая система должна быть снабжена достаточным количеством отключающих устройств соответствующего номинала, правильно расположенных по всей энергосистеме. Они должны быть устроены таким образом, чтобы срабатывали только соответствующие устройства для отключения неисправного оборудования от источника питания.

Методы измерения трибологии поршневых колец

Ограничения

Электрические системы, такие как термопары и термисторы, представляют собой очень удобные и хорошо зарекомендовавшие себя технологии измерения температуры. Они могут быть относительно легко встроены в поршни и способны измерять внутреннюю и поверхностную температуру. Однако они обычно регистрируют среднюю температуру и обычно не способны реагировать на быстрые и потенциально широкомасштабные изменения температуры, происходящие на поверхности поршня вдоль его хода и являющиеся следствием эффектов потока продуктов сгорания.

Оптические системы в значительной степени полезны для измерения температуры поверхности компонентов двигателя. Исключением является использование термографических оптических волокон, легированных люминофором, которые также можно вставлять в компоненты для локальных измерений. Оптические методы также дают возможность реагировать на быстрые переходные изменения температуры поверхности, что потенциально может иметь большое значение при проблемах со смазкой.

Электроэнергетические системы

Джон П.Т. Мо, . Радж Дас, Демистификация числовых моделей, 2019 г.

Аннотация

Электрическая система состоит из множества различных компонентов, таких как двигатели, резисторы, конденсаторы и транзисторы. Эти компоненты предназначены для соединения в электрическую цепь. Основная цель состоит в том, чтобы управлять электрической цепью с двумя электрическими характеристиками, т.е., напряжение и ток, которые могут быть измерены для понимания и управления электрическими системами, чтобы можно было достичь желаемых результатов системы. В этой главе используются схемы двигателя, чтобы проиллюстрировать, как можно использовать методы численного интегрирования, такие как Рунге-Кутта, для нахождения откликов двигательной системы. Числовые ответы сравниваются с аналитическими ответами, и вычисляются ошибки.

Воздействие энергии и атмосферы

9.4.1 Общие

Электросистемы, обеспечивающие объекты доступной энергией для отопления, охлаждения, освещения и оборудования (телекоммуникационных устройств, персональных компьютеров, сетей, копиров, принтеров и т. д.) и работы бытовой техники (например, холодильников и посудомоечных машин), претерпели значительные изменения. за последние несколько десятилетий, включая самую быстрорастущую энергетическую нагрузку в здании. Сегодня больше, чем когда-либо, предприятия нуждаются в электрических системах для обеспечения энергией, от которой работает большинство жизненно важных систем здания. Эти системы контролируют энергию, необходимую в здании, и распределяют ее по месту, где она используется. Чаще всего напряжение распределительной линии, подаваемое на опоры электропередач, составляет 2400/4160 В. Трансформаторы понижают это напряжение до заданных уровней для использования внутри зданий. В распределительной сети электроснабжения наиболее распространенной формой электроснабжения является использование воздушных проводов, известных как кабель обслуживания, который представляет собой линию электропередач, идущую от столба электропередач к зданию потребителя или другому объекту. предпосылки. Это точка, где электроэнергетические компании обеспечивают своих клиентов электроэнергией.

В жилых помещениях в Северной Америке и странах, где используется их система, сервисная ветвь состоит из двух линий 120 В и нейтральной линии. Когда эти линии изолированы и скручены вместе, они называются триплексным кабелем. Для того, чтобы эти линии вошли в помещения потребителя, они обычно должны сначала пройти через электросчетчик, а затем через главный сервисный щит, который обычно содержит «главный» предохранитель или автоматический выключатель. Этот автоматический выключатель контролирует весь электрический ток, поступающий в здание одновременно, а также несколько предохранителей/выключателей меньшего размера, которые защищают отдельные ответвленные цепи. Всегда есть главный выключатель, отключающий все питание; при использовании автоматических выключателей это обеспечивается главным автоматическим выключателем. Нейтральная линия от столба подключается к заземлению рядом с панелью обслуживания — часто это токопроводящий стержень, вбитый в землю.

В жилых помещениях сервисный узел обеспечивает здание двумя отдельными линиями 120 В с противоположными фазами, поэтому 240 В можно получить, подключив цепь между двумя проводниками 120 В, тогда как цепи 120 В подключаются между любую из двух линий 120 В и нейтральную линию. Кроме того, цепи 240 В используются для мощных устройств и крупных бытовых приборов, таких как кондиционеры, сушилки для белья, печи и бойлеры, тогда как цепи 120 В используются для освещения и обычных мелких бытовых приборов. Следует отметить, что это «номинальные» значения, а это означает, что фактическое напряжение может отличаться.

В Европе и многих других странах используется трехфазная система 416Y/230. Отвод обслуживания состоит из трех проводов или фаз на 240 В и заземленного нейтрального провода. Каждый фазный провод подает напряжение 240 В на нагрузки, подключенные между ним и нейтралью. По каждому из фазных проводов проходит переменный ток частотой 50 Гц, который на 120° не совпадает по фазе с двумя другими. Более высокое напряжение в сочетании с экономичной трехфазной схемой передачи позволяет увеличить время обслуживания, чем в североамериканской системе, и позволяет одному узлу обслуживать нескольких клиентов.

Для коммерческих и промышленных сервисов, которые обычно намного крупнее и сложнее, используется трехфазная система. В Соединенных Штатах общие услуги состоят из 120Y / 208 (три цепи 120 В, сдвинутые по фазе на 120 °, с линейным напряжением 208 В), трехфазного напряжения 240 В и трехфазного напряжения 480 В. В Канаде распространено трехфазное напряжение 575 В, а во многих других странах - трехфазное напряжение 380–415 В или 690 В. Как правило, более высокие напряжения используются для тяжелых промышленных нагрузок, а более низкие напряжения — для коммерческих приложений.

Разница между коммерческими и жилыми электроустановками может быть весьма существенной, особенно при больших установках. Хотя электрические потребности коммерческого здания могут быть простыми, состоящими из нескольких светильников для небольших конструкций, они часто бывают довольно сложными, с трансформаторами и тяжелым промышленным оборудованием. Когда недостатки электрической или осветительной системы становятся очевидными и требуют внимания, они обычно поддаются измерению и включают в себя скачки напряжения, срабатывание автоматических выключателей, шумные балласты и другие более очевидные условия, такие как неработающие электрические розетки или осветительные приборы, которые часто обнаруживаются или наблюдаются во время проверки. системы. Как показано на рисунках 9.16 и 9.17 , имеется ряд типичных недостатков как в электрической, так и в осветительной системах.

Рисунок 9.16. Диаграмма, показывающая типичные недостатки, обнаруженные в электрических системах.

Рисунок 9.17. Диаграмма, показывающая типичные недостатки, обнаруженные в системах освещения.

Во многих коммерческих зданиях основная нагрузка на данную электрическую систему связана с требованиями к освещению; следовательно, распределение и управление электрическими и осветительными нагрузками всегда должны контролироваться на регулярной основе. Управление освещением также следует периодически проверять, поскольку пространство здания меняется, а пользователи перемещаются внутри здания. Также настоятельно рекомендуется, чтобы система освещения была интегрирована с электрической системой объекта. Системы освещения предназначены для обеспечения надлежащей видимости как внутри, так и снаружи объекта и состоят из источника энергии и распределительных элементов, обычно состоящих из проводки и светоизлучающего оборудования.

Сегодня в различных юрисдикциях США действует несколько различных электротехнических норм. Некоторые крупные города, такие как Нью-Йорк и Лос-Анджелес, создали и приняли свои собственные электрические правила. Национальный электротехнический кодекс (NEC) и Национальный кодекс противопожарной защиты (NFPC), опубликованные Национальной ассоциацией противопожарной защиты (NFPA), охватывают почти все компоненты электрической системы. NEC обычно полностью или частично принимается муниципалитетами. Осмотр системы электроснабжения и освещения должен включать определение общего соответствия этим нормам на объекте.

Силовые электронные системы для самолетов

24.2.2 Обычные авиационные системы электроснабжения

За прошедшие годы электрические системы значительно продвинулись вперед благодаря развитию силовой электроники и систем электропривода. Использование структуры электропитания в обычном самолете проиллюстрировано структурой системы электропитания, показанной на рис. 24.2. Каждый генератор подает электроэнергию 115 В переменного тока/400 Гц на главную шину переменного тока и управляется собственным блоком управления генератором (GCU). Мощность 115 В переменного тока преобразуется в мощность 28 В постоянного тока с помощью трансформаторных выпрямительных блоков (TRU). TRU состоят из многофазного трансформатора и n-импульсного диодного выпрямителя, где n = 12 или 18, для уменьшения пульсаций в звене постоянного тока и достижения качества электроэнергии требования. Электрические нагрузки, питаемые от шины 28 В постоянного тока, — это авионика, бортовая электроника и резервные батареи. Другие электрические нагрузки переменного тока, такие как освещение, камбуз, развлекательная система и вспомогательные гидравлические насосы, питаются напрямую от шины переменного тока.

Печатные платы (PCB) – это основной строительный блок большинства современных электронных устройств. Будь то простые однослойные платы, используемые в устройстве открывания гаражных ворот, шестислойные платы в смарт-часах, 60-слойные высокоплотные и высокоскоростные печатные платы, используемые в суперкомпьютерах и серверах, печатные платы являются основой на котором собраны все остальные электронные компоненты.

Полупроводники, соединители, резисторы, диоды, конденсаторы и радиоустройства крепятся к печатной плате и «общаются» друг с другом через печатную плату.

Печатные платы обладают механическими и электрическими характеристиками, которые делают их идеальными для этих приложений. Большинство печатных плат, производимых в мире, являются жесткими, примерно 90% печатных плат, производимых сегодня, представляют собой жесткие платы. Некоторые печатные платы являются гибкими, что позволяет сгибать и сгибать схемы, а иногда они используются там, где гибкая схема выдерживает сотни тысяч циклов изгиба без каких-либо разрывов в цепях. Эти гибкие печатные платы составляют примерно 10% рынка. Небольшое подмножество этих типов схем называется жесткими гибкими схемами, в которых одна часть платы является жесткой, что идеально подходит для монтажа и соединения компонентов, а одна или несколько частей являются гибкими, обеспечивая перечисленные выше преимущества гибких схем.

Быстро развивающаяся технология печатных плат, отдельная от вышеперечисленных, называется печатной электроникой. Как правило, это очень простые и недорогие схемы, которые сокращают расходы на электронную упаковку до уровня, когда электронные решения могут быть разработаны для решения проблем, которые раньше не рассматривались. Они часто используются в электронике для носимых приложений или одноразовых электронных устройств, что открывает множество возможностей для творческих дизайнеров-электриков.

Обычные печатные платы могут состоять из одного слоя схемы или состоять из пятидесяти и более слоев. Они состоят из электрических компонентов и разъемов, соединенных токопроводящими цепями, обычно медными, с целью маршрутизации электрических сигналов и питания внутри устройств и между ними.

ПХБ были разработаны в начале 20 века, но с тех пор их технология постоянно развивалась. Прогресс и широкое внедрение технологий в области печатных плат шло параллельно с быстрым развитием технологий изготовления полупроводниковых корпусов и позволяло профессионалам отрасли инвестировать в более компактную и более эффективную электронику.

Компания Printed Circuits LLC, основанная в 1977 году, с тех пор стала новаторским производителем печатных плат. Первоначально производя все типы печатных плат, в середине 1990-х годов они стали специализироваться на производстве жестких и гибких схем. Наш широкий выбор конструкций печатных плат позволяет нам обслуживать широкий спектр отраслей по всему миру, включая военную, медицинскую, аэрокосмическую, компьютерную, телекоммуникационную и приборостроительную. Здесь мы предоставляем исчерпывающий обзор печатных плат, чтобы предоставить необходимую справочную информацию о том, чем мы занимаемся.

Для чего используются печатные платы?

По сравнению с традиционными проводными схемами печатные платы обладают рядом преимуществ. Их небольшая и легкая конструкция подходит для использования во многих современных устройствах, а их надежность и простота обслуживания подходят для интеграции в сложные системы. Кроме того, их низкая себестоимость делает их очень рентабельным вариантом.

Эти качества являются одной из причин, по которой печатные платы находят применение в различных отраслях, в том числе на следующих рынках:

Медицина

Медицинская электроника значительно выиграла от внедрения ПХД. Электроника в компьютерах, системы обработки изображений, аппараты МРТ и радиационное оборудование продолжают развиваться в технологии благодаря электронным возможностям печатных плат.

Тоньше и меньше размер гибких и жестких гибких печатных плат позволяет производить более компактные и легкие медицинские устройства, такие как слуховые аппараты, кардиостимуляторы, имплантируемые устройства и действительно крошечные камеры для минимально инвазивных процедур. Гибко-жесткие печатные платы — особенно идеальное решение для уменьшения размера сложных медицинских устройств, поскольку они устраняют необходимость в гибких кабелях и разъемах, которые занимают ценное место в более сложных системах.

Аэрокосмическая промышленность

Жесткие, гибкие и жесткие гибкие печатные платы обычно используются в аэрокосмической промышленности для приборных панелей, приборных панелей, систем управления полетом, управления полетом и систем безопасности. Растущее число достижений в аэрокосмической технике увеличило потребность в более мелких и сложных печатных платах для использования в самолетах, спутниках, дронах и другой аэрокосмической электронике. Гибкие и жесткие гибкие схемы обеспечивают исключительную долговечность и живучесть благодаря отсутствию разъемов. Это делает их пригодными для использования в условиях высокой вибрации, а их небольшая и легкая конструкция снижает общий вес оборудования и, следовательно, требования к расходу топлива. Для приложений, где надежность имеет первостепенное значение, они служат высоконадежным решением.

Военные

В военном секторе ПХД используются в оборудовании, которое часто подвергается сильным ударам, ударам и вибрации, например в военных транспортных средствах, защищенных компьютерах, современном оружии и электронных системах (например, в робототехнике, системах наведения и наведения). По мере того, как военные технологии совершенствуются, чтобы удовлетворить изменяющийся спрос клиентов, все больше оборудования объединяет передовые компьютеризированные технологии, требующие как электрических, так и механических характеристик, присущих гибкой и жесткой гибкой упаковке. Эти типы электронных корпусов могут безотказно выдерживать тысячи фунтов перегрузки.

Промышленные и коммерческие

Использование печатных плат в промышленной и коммерческой электронике произвело революцию во всем, от производства до управления цепочками поставок, за счет увеличения информации, автоматизации и эффективности. В целом, они являются надежным средством управления оборудованием на все более автоматизированных объектах, повышая производительность при одновременном снижении затрат на оплату труда. Гибкие и жесткие гибкие печатные платы позволяют производителям производить все более компактные и легкие продукты с большей функциональностью и гораздо большей надежностью, такие как дроны, камеры, мобильная электроника и защищенные компьютеры.

Печатные платы на заказ

Почти все печатные платы разрабатываются специально для своего применения. Будь то простые однослойные жесткие платы или очень сложные многослойные гибкие или жесткие гибкие схемы, печатные платы проектируются с использованием специального программного обеспечения, называемого САПР, для автоматизированного проектирования. Разработчик использует это программное обеспечение для размещения всех цепей и точек соединения, называемых переходными отверстиями, по всей плате.Программное обеспечение знает, как каждый из компонентов должен взаимодействовать друг с другом, а также какие-либо особые требования, например, как их нужно припаять к печатной плате.

Когда конструктор готов, программа экспортирует два важных компонента, с помощью которых мы будем создавать их платы. Первый называется файлами gerber, которые представляют собой файлы электронных рисунков, которые показывают каждую отдельную схему на печатной плате, где именно она находится, на каждом отдельном слое платы. Файлы gerber также будут содержать файлы сверления, показывающие нам, где именно нужно просверлить отверстия, чтобы сделать все сквозные соединения, которые мы обсуждали ранее. Они также будут содержать паяльную маску и файлы номенклатуры, которые будут рассмотрены позже, а также файл, который показывает нам, как именно вырезать периметр их платы.

Все разработчики печатных плат — жестких, гибких или жестких — используют эти файлы, чтобы сообщить производителям печатных плат, как именно они хотят построить свои платы. Они включают в себя еще один элемент, который имеет решающее значение для производителя печатных плат, — производственную печать. В распечатке производителя подробно описаны все требования к платам, которых нет в файлах gerber. Например, в распечатке для изготовления будет подробно указано, какие материалы мы должны использовать для изготовления их платы, какого размера просверленные отверстия они хотели бы, какие-либо специальные производственные инструкции или спецификации, которым мы должны соответствовать, и различная информация, такая как цвет паяльной маски или номенклатура, которую они хотели бы.< /p>

Используя эти два компонента, мы можем создать индивидуальную доску, которая точно соответствует требованиям заказчика. Поскольку печатные платы легко настраиваются, они могут быть спроектированы и изготовлены с различными гибкими возможностями, размерами и конфигурациями, подходящими практически для любого приложения.

Материалы для печатных плат

Основными материалами, используемыми при производстве печатных плат, являются подложки из стекловолокна или пластика, медь, паяльная маска и номенклатурные чернила.

(Нажмите, чтобы увеличить)

Подложки из стекловолокна и пластика

Печатные платы могут быть изготовлены из жестких или гибких базовых материалов в зависимости от предполагаемой конструкции печатной платы. В жестких печатных платах часто используется FR4 или полиимидное стекловолокно, а в гибких печатных платах и жестко-гибких гибких слоях обычно используются высокотемпературные полиимидные пленки.

Обычные пластиковые подложки для гибких схем включают полиимид (PI), жидкокристаллический полимер (LCP), полиэстер (PET) и полиэтиленнафталат (PEN). Назначение подложки состоит в том, чтобы обеспечить непроводящую основу, на которой могут быть построены и изолированы друг от друга проводящие цепи. Ламинаты из полиимида и LCP обычно используются в приложениях с высокой надежностью или высокой скоростью передачи сигнала. Ламинаты из полиэстера и полиэтиленнафталата в первую очередь выбираются из-за их низкой стоимости и обычно представляют собой всего лишь один слой схем.

Медь

Из-за своей высокой электропроводности медь является наиболее часто используемым проводящим материалом для печатных плат. Все ламинаты, описанные выше, поставляются с тонкими листами медной фольги, ламинированными с одной или обеих сторон пластика. Затем производитель использует файлы gerber, предоставленные разработчиком, для изображения и травления схем в соответствии с требованиями заказчика. Толщина и количество необходимых слоев во многом зависят от области применения, для которой будет использоваться печатная плата. многослойные печатные платы состоят из чередующихся слоев медных схем и изоляционных материалов для завершения печатной платы.

Паяльная маска

Soldermask — это жидкость, обычно эпоксидный материал, которую наносят на внешние слои жестких печатных плат. Он также широко используется на жестких участках жестких гибких печатных плат. Soldermask в первую очередь предназначен для изоляции медных цепей на внешних слоях от окисления окружающей средой. Soldermask также предназначен для контроля и удержания потока припоя при сборке компонентов на печатной плате. Без паяльной маски жидкий припой может вытечь на поверхность печатной платы, соединив две соседние цепи и закоротив плату. Наиболее распространенный цвет паяльной маски — зеленый, но также существуют синий, черный, красный, янтарный, прозрачный, белый и многие другие цвета.

Номенклатура

После того, как слои паяльной маски готовы, на паяльную маску печатается идентифицирующая информация, метки и иногда штрих-коды. Эти метки называются номенклатурой, и они также будут определяться файлами, включенными в другие слои gerber. Они напечатаны на маске припоя, чтобы обеспечить точную сборку печатной платы.

Дизайн печатной платы

Платы бывают разных конструкций, поэтому важно иметь полное представление о процессе проектирования. Вот некоторые из ключевых элементов, которые следует учитывать при проектировании печатной платы:

Приложение, для которого будет использоваться плата
Среда, в которой будет работать плата
Объем места и конфигурация, необходимые для установки
Гибкость печатной платы
Установка и сборка

Выбор правильной конструкции печатной платы с учетом этих соображений существенно влияет на технологичность, скорость производства, выход продукта, эксплуатационные расходы и время выполнения заказов.

Для получения более подробной информации о процессе проектирования, особенно жестких гибких систем, которые мы описываем ниже на этой странице, загрузите наше бесплатное руководство по проектированию и применению жестких гибких печатных плат.

Загрузите нашу бесплатную электронную книгу

Узнайте все, что вам нужно знать о проектировании, сборке и установке жестких гибких печатных плат, в нашем официальном руководстве «Применение и проектирование жестких гибких печатных плат».

Выбирая производителя печатных плат, убедитесь, что у него есть соответствующие аккредитации, чтобы убедиться, что у него есть система качества, опыт, признание в отрасли и рейтинги, которые гарантируют успех вашего проекта. В компании Printed Circuits мы стремимся соответствовать отраслевым стандартам и превосходить их. Для этого мы получили широкий спектр сертификатов и аккредитаций, в том числе:

Мы также получили квалификацию UL 94 V-0 для гибко-жестких и гибких цепей с самым большим в мире списком рейтингов UL для гибких жестких дисков. Таким образом, ваши платы могут быть сертифицированы по стандарту 94 V-0 без дополнительных испытаний (что ускоряет изготовление и доставку наших печатных плат). Дополнительную информацию о важности сертификации UL для гибко-жестких печатных плат см. в нашем техническом документе «Проблема с одобрением UL для гибко-жестких схем».

Изготовление печатных плат

Конструирование и изготовление печатных плат включает следующие этапы:

Химическое изображение и травление медных слоев с дорожками для соединения электронных компонентов.
Склеивание слоев вместе с помощью связующего материала, который также действует как электрическая изоляция, для создания печатной платы.
Сверление и покрытие отверстий в печатной плате для электрического соединения всех слоев.
Изображение и нанесение схем на внешние слои платы
Покрытие обеих сторон платы паяльной маской и печать номенклатурной маркировки на печатной плате.
Затем платы обрабатываются по размерам, указанным в gerber-файле периметра дизайнера.

После завершения печатная плата готова к сборке компонентов. Чаще всего компоненты прикрепляются к печатной плате путем пайки компонентов непосредственно на открытые дорожки, называемые контактными площадками, и отверстия в печатной плате. Пайку можно выполнять вручную, но чаще всего это делается на очень высокоскоростных автоматизированных сборочных машинах.

Двумя наиболее распространенными методами сборки печатных плат являются поверхностный монтаж (SMD) или технология сквозного монтажа (THT). Использование любого из них зависит от размера компонентов и конфигурации печатной платы. SMD удобен для непосредственного монтажа небольших компонентов на внешней стороне печатной платы, а THT идеально подходит для монтажа крупных компонентов через большие предварительно просверленные отверстия в плате.

Типы печатных плат

Хотя все печатные платы имеют одну и ту же основную цель, они доступны в широком диапазоне конструкций и конфигураций для удовлетворения потребностей различных приложений. Некоторые из различных типов, доступных на рынке, включают:

Односторонний жесткий
Двухсторонний жесткий
Многослойный жесткий
Однослойные гибкие схемы
Двусторонние гибкие схемы
Многослойные гибкие схемы
Жестко-гибкий
Высокая частота
Алюминиевая основа

1. Жесткие печатные платы

Жесткие печатные платы состоят из жестких подложек из стекловолокна, что делает их практичными и недорогими, но негибкими. Их проще и дешевле производить, чем их более гибкие аналоги, но они гораздо менее универсальны и их трудно вписать в необычную геометрию или небольшие площади.

2. Гибкие печатные платы

Гибкие печатные платы обладают относительно хорошими возможностями изгиба и складывания, что позволяет устанавливать их в ограниченном пространстве и пространстве необычной формы. Это качество делает их очень универсальными и позволяет использовать их для упаковки небольших электронных устройств. Кроме того, поскольку они легко адаптируются, продукт не обязательно должен соответствовать ограничениям печатной платы. По сравнению с жесткими печатными платами они обладают большей термостойкостью.

3. Жестко-гибкие печатные платы

Гибко-жесткие печатные платы сочетают в себе наиболее привлекательные качества как жестких, так и гибких печатных плат.В отличие от двух других типов печатных плат, эти печатные платы содержат все электронные соединения, спрятанные внутри платы, что снижает вес и общий размер платы. Это отличный выбор, когда сверхлегкая упаковка является ключевым требованием. Кроме того, они более долговечны и надежны, сохраняя при этом высокую прочность и гибкость.

Качественные печатные платы от Printed Circuits LLC

Печатные платы позволяют профессионалам из самых разных отраслей оптимизировать производительность и производство своих электронных систем. Благодаря тщательному выбору материалов и производителей печатных плат можно создать упаковку для вашего электронного устройства, оптимизированную для его конечного применения.

Компания Printed Circuits LLC является ведущим производителем гибких и жестких гибких печатных плат. Мы гордимся нашими инновационными решениями, и мы регулярно обновляем и расширяем наши предложения продуктов, чтобы удовлетворить уникальные требования наших клиентов. Благодаря нашему многолетнему опыту и приверженности качеству мы можем удовлетворить потребности каждого клиента в высококачественных решениях для печатных плат.

Несмотря на то, что были приложены все усилия для соблюдения правил стиля цитирования, могут быть некоторые расхождения. Если у вас есть какие-либо вопросы, обратитесь к соответствующему руководству по стилю или другим источникам.

Наши редакторы рассмотрят то, что вы отправили, и решат, нужно ли пересматривать статью.

интегральная схема (ИС), также называемая микроэлектронной схемой, микрочипом или микросхемой, совокупность электронных компонентов, изготовленных как единое целое, в котором миниатюризированы активные устройства (например, транзисторы и диоды) и пассивные устройства (например, конденсаторы). и резисторы), а их соединения построены на тонкой подложке из полупроводникового материала (обычно кремния). Таким образом, результирующая схема представляет собой небольшой монолитный «чип», размер которого может составлять всего несколько квадратных сантиметров или всего несколько квадратных миллиметров. Отдельные компоненты схемы обычно имеют микроскопические размеры.

Истоком интегральных схем стало изобретение транзистора в 1947 году Уильямом Б. Шокли и его командой из Bell Laboratories Американской телефонной и телеграфной компании. Команда Шокли (включая Джона Бардина и Уолтера Х. Браттейна) обнаружила, что при определенных обстоятельствах электроны образуют барьер на поверхности некоторых кристаллов, и они научились контролировать поток электричества через кристалл, манипулируя этим барьером. Управление потоком электронов через кристалл позволило команде создать устройство, которое могло бы выполнять определенные электрические операции, такие как усиление сигнала, которые ранее выполнялись электронными лампами. Они назвали это устройство транзистором от сочетания слов transfer и resistor. Изучение методов создания электронных устройств с использованием твердых материалов стало называться твердотельной электроникой. Твердотельные устройства оказались намного прочнее, с ними проще работать, они надежнее, меньше и дешевле, чем электронные лампы. Используя те же принципы и материалы, инженеры вскоре научились создавать другие электрические компоненты, такие как резисторы и конденсаторы. Теперь, когда электрические устройства можно было делать такими маленькими, самой большой частью схемы была неудобная проводка между устройствами.

Первый транзистор, изобретенный американскими физиками Джоном Бардином, Уолтером Х. Браттейном и Уильямом Б. Шокли.

Как Интернет перемещает информацию между компьютерами? Какая операционная система сделана Microsoft? Войдите в этот тест и проверьте свои знания о компьютерах и операционных системах.

Узнайте больше об ICL 2966, мейнфрейме, использующем технологию интегральных схем, который был произведен в Великобритании в 1980-х годах.

В 1958 году Джек Килби из Texas Instruments, Inc. и Роберт Нойс из Fairchild Semiconductor Corporation независимо друг от друга придумали способ дальнейшего уменьшения размера схемы. Они прокладывали очень тонкие дорожки из металла (обычно из алюминия или меди) прямо на том же куске материала, что и их устройства. Эти маленькие дорожки действовали как провода.С помощью этого метода вся схема может быть «интегрирована» в единый кусок твердого материала и таким образом создана интегральная схема (ИС). ИС могут содержать сотни тысяч отдельных транзисторов на одном куске материала размером с горошину. Работать с таким количеством электронных ламп было бы нереально неудобно и дорого. Изобретение интегральной схемы сделало возможными технологии информационного века. В настоящее время интегральные схемы широко используются во всех сферах жизни: от автомобилей до тостеров и аттракционов в парках развлечений.

Основные типы ИС

Аналоговые и цифровые схемы

Аналоговые, или линейные, схемы обычно содержат всего несколько компонентов и поэтому являются одними из самых простых типов ИС. Как правило, аналоговые схемы подключаются к устройствам, которые собирают сигналы из окружающей среды или отправляют сигналы обратно в окружающую среду. Например, микрофон преобразует изменчивые звуки голоса в электрический сигнал переменного напряжения. Затем аналоговая схема модифицирует сигнал каким-либо полезным образом, например, усиливая его или фильтруя нежелательные шумы. Затем такой сигнал можно было бы подать обратно в громкоговоритель, который воспроизвел бы тоны, первоначально улавливаемые микрофоном. Другим типичным применением аналоговой схемы является управление некоторым устройством в ответ на постоянные изменения в окружающей среде. Например, датчик температуры посылает переменный сигнал на термостат, который можно запрограммировать на включение и выключение кондиционера, обогревателя или духовки, когда сигнал достигает определенного значения.

Для чего используются печатные платы?

По сравнению с традиционными проводными схемами печатные платы обладают рядом преимуществ.Их небольшая и легкая конструкция подходит для использования во многих современных устройствах, а их надежность и простота обслуживания подходят для интеграции в сложные системы. Кроме того, их низкая себестоимость делает их очень рентабельным вариантом.

Медицина

Аэрокосмическая промышленность

Военные

Промышленные и коммерческие

Печатные платы на заказ

Почти все печатные платы разрабатываются специально для своего применения. Будь то простые однослойные жесткие платы или очень сложные многослойные гибкие или жесткие гибкие схемы, печатные платы проектируются с использованием специального программного обеспечения, называемого САПР, для автоматизированного проектирования. Разработчик использует это программное обеспечение для размещения всех цепей и точек соединения, называемых переходными отверстиями, по всей плате. Программное обеспечение знает, как каждый из компонентов должен взаимодействовать друг с другом, а также какие-либо особые требования, например, как их нужно припаять к печатной плате.

Все разработчики печатных плат — жестких, гибких или жестких — используют эти файлы, чтобы сообщить производителям печатных плат, как именно они хотят построить свои платы. Они включают в себя еще один элемент, который имеет решающее значение для производителя печатных плат, — производственную печать. В распечатке производителя подробно описаны все требования к платам, которых нет в файлах gerber.Например, в распечатке для изготовления будет подробно указано, какие материалы мы должны использовать для изготовления их платы, какого размера просверленные отверстия они хотели бы, какие-либо специальные производственные инструкции или спецификации, которым мы должны соответствовать, и различная информация, такая как цвет паяльной маски или номенклатура, которую они хотели бы.< /p>

Материалы для печатных плат

(Нажмите, чтобы увеличить)

Подложки из стекловолокна и пластика

Медь

Паяльная маска

Номенклатура

Дизайн печатной платы

Приложение, для которого будет использоваться плата
Среда, в которой будет работать плата
Объем места и конфигурация, необходимые для установки
Гибкость печатной платы
Установка и сборка

Загрузите нашу бесплатную электронную книгу

Изготовление печатных плат

Конструирование и изготовление печатных плат включает следующие этапы:

Химическое изображение и травление медных слоев с дорожками для соединения электронных компонентов.
Склеивание слоев вместе с помощью связующего материала, который также действует как электрическая изоляция, для создания печатной платы.
Сверление и покрытие отверстий в печатной плате для электрического соединения всех слоев.
Изображение и нанесение схем на внешние слои платы
Покрытие обеих сторон платы паяльной маской и печать номенклатурной маркировки на печатной плате.
Затем платы обрабатываются по размерам, указанным в gerber-файле периметра дизайнера.

Типы печатных плат

Односторонний жесткий
Двухсторонний жесткий
Многослойный жесткий
Однослойные гибкие схемы
Двусторонние гибкие схемы
Многослойные гибкие схемы
Жестко-гибкий
Высокая частота
Алюминиевая основа

1. Жесткие печатные платы

2. Гибкие печатные платы

3. Жестко-гибкие печатные платы

Гибко-жесткие печатные платы сочетают в себе наиболее привлекательные качества как жестких, так и гибких печатных плат. В отличие от двух других типов печатных плат, эти печатные платы содержат все электронные соединения, спрятанные внутри платы, что снижает вес и общий размер платы. Это отличный выбор, когда сверхлегкая упаковка является ключевым требованием. Кроме того, они более долговечны и надежны, сохраняя при этом высокую прочность и гибкость.

Качественные печатные платы от Printed Circuits LLC

Несмотря на то, что были приложены все усилия для соблюдения правил стиля цитирования, могут быть некоторые расхождения.Если у вас есть какие-либо вопросы, обратитесь к соответствующему руководству по стилю или другим источникам.

Наши редакторы рассмотрят то, что вы отправили, и решат, нужно ли пересматривать статью.

В 1958 году Джек Килби из Texas Instruments, Inc. и Роберт Нойс из Fairchild Semiconductor Corporation независимо друг от друга придумали способ дальнейшего уменьшения размера схемы. Они прокладывали очень тонкие дорожки из металла (обычно из алюминия или меди) прямо на том же куске материала, что и их устройства. Эти маленькие дорожки действовали как провода. С помощью этого метода вся схема может быть «интегрирована» в единый кусок твердого материала и таким образом создана интегральная схема (ИС). ИС могут содержать сотни тысяч отдельных транзисторов на одном куске материала размером с горошину. Работать с таким количеством электронных ламп было бы нереально неудобно и дорого. Изобретение интегральной схемы сделало возможными технологии информационного века. В настоящее время интегральные схемы широко используются во всех сферах жизни: от автомобилей до тостеров и аттракционов в парках развлечений.

Основные типы ИС

Аналоговые и цифровые схемы

Аналоговые, или линейные, схемы обычно содержат всего несколько компонентов и поэтому являются одними из самых простых типов ИС. Как правило, аналоговые схемы подключаются к устройствам, которые собирают сигналы из окружающей среды или отправляют сигналы обратно в окружающую среду. Например, микрофон преобразует изменчивые звуки голоса в электрический сигнал переменного напряжения. Затем аналоговая схема модифицирует сигнал каким-либо полезным образом, например, усиливая его или фильтруя нежелательные шумы. Затем такой сигнал можно было бы подать обратно в громкоговоритель, который воспроизвел бы тоны, первоначально улавливаемые микрофоном. Другим типичным применением аналоговой схемы является управление некоторым устройством в ответ на постоянные изменения в окружающей среде.Например, датчик температуры посылает переменный сигнал на термостат, который можно запрограммировать на включение и выключение кондиционера, обогревателя или духовки, когда сигнал достигает определенного значения.

Читайте также: