راهنمای برد کنترل PCB: نحوه کار، انواع اصلی و نکات انتخاب کلید

اگر تا به حال یک ماشین لباسشویی، یک مته شارژی یا یک ماشین خودکار را باز کرده اید، احتمالاً تخته کوچکی را دیده اید که همه چیز را به آرامی در داخل آن قرار می دهد. این برد یک برد کنترل PCB است، و اگرچه به نظر می رسد فقط یک قطعه فایبرگلاس سبز رنگ است، اما بخشی است که تصمیم می گیرد موتور چه زمانی روشن شود، چه مدت روشن بماند و وقتی یک سنسور خطا را گزارش می کند، دستگاه چه کاری انجام می دهد. دانستن اینکه چه چیزی در آن تخته قرار دارد و چگونه انتخاب می شود، تعیین یک مورد که پنج سال بعد همچنان کار می کند بسیار آسان تر می کند.

برد کنترل PCB چیست؟

کلمات "PCB" و "برد کنترل" اغلب به جای یکدیگر استفاده می شوند، اما آنها دو چیز متفاوت را توصیف می کنند. یک تخته مدار چاپی پلت فرم است: یک پایه عایق، معمولاً فایبرگلاس، با آثار مسی که روی آن برای اتصال اجزاء حک شده است. به تنهایی هیچ کاری نمی کند.

برد کنترل یک PCB است که با قطعات تصمیم گیری پر شده است. این معمولاً به معنای یک میکروکنترلر یا یک دستگاه منطقی دیگر، یک مرحله قدرت ساخته شده از رله ها، تریاک ها یا ماسفت ها، حفاظت ورودی، کانکتورها و اغلب یک نشانگر کوچک یا درایور نمایشگر است. برد سیگنال‌های سوئیچ‌ها و حسگرها را می‌خواند، قوانین نوشته شده در سیستم عامل خود را اعمال می‌کند و بارهایی را که محصول به آن‌ها وابسته است تغییر می‌دهد.

در بیشتر تجهیزات، برد کنترل نقطه ملاقات بین کاربر، حسگرها و بار است. با فشار دادن دکمه یا بسته شدن سوئیچ به پین ​​ورودی می رسد، منطق تصمیم می گیرد که چه معنایی دارد و مرحله خروجی پاسخ می دهد.

آنچه که یک برد کنترل PCB در واقع انجام می دهد

هر محصولی که باشد، کار هیئت مدیره معمولاً به چند کار خلاصه می شود:

• تهویه ورودی: فیلتر کردن و محافظت از سیگنال‌هایی که از سوییچ‌ها، دکمه‌ها، صفحه‌کلیدها، ترمیستورها یا حسگرهای محدود می‌رسند.
• منطق و زمان‌بندی: اجرای توالی کنترل، تاخیرها، قفل‌ها و قوانین ایمنی که نحوه رفتار دستگاه را مشخص می‌کند.
• سوئیچینگ قدرت: موتورهای محرک، بخاری ها، لامپ ها، شیر برقی ها و شیرها از طریق رله ها، ترایاک ها یا مراحل خروجی ترانزیستور.
• بازخورد و نظارت: خواندن جریان، دما یا موقعیت به طوری که سیستم عامل بتواند خود را اصلاح کند یا با خیال راحت متوقف شود.
• ارتباط: تبادل داده با نمایشگرها، کنترل از راه دور یا کنترلرهای سطح بالاتر از طریق پیوندهای سریال یا رابط فیلدباس.
• حفاظت: بقای اضافه جریان، اضافه ولتاژ، قطبیت معکوس و اشتباه سیم کشی گاه به گاه.

انواع اصلی تابلوهای کنترل PCB

بر اساس نوع کنترلر

چیزی که در مرکز تخته قرار دارد تقریباً هر چیز دیگری را شکل می دهد، از هزینه هر واحد گرفته تا مقدار کدی که باید حفظ کنید.

توسط ساخت و ساز

انتخاب مونتاژ به همان اندازه اهمیت دارد. یک تخته ساده یک طرفه با قطعات سوراخ شده هنوز هم در لوازم خانگی که هزینه و قابلیت تعمیر حرف اول را می‌زند، پاسخ معقولی است. تخته‌های نصب سطحی دو طرفه عملکرد بیشتری را در طرح‌های کوچک‌تر انجام می‌دهند، و زمانی که یکپارچگی سیگنال، زمین یا تعداد اجزای محض جایی برای مصالحه باقی نمی‌گذارد، از طرح‌های چندلایه یا با چگالی بالا استفاده می‌شود. پاسخ درست همان پاسخی است که مجلدات شما، محفظه شما و انتظارات شما از خدمات میدانی می توانند با آن زندگی کنند.

جایی که از بردهای کنترل PCB استفاده می شود

تابلوهای کنترل هر جا که یک محصول باید تصمیم بگیرد به جای عبور جریان ساده ظاهر می شود:

• لوازم خانگی مانند سازندگان شیر سویا، آبمیوه گیری، و ماشین های آشپزخانه کوچک، که در آن برد موتورها، بخاری ها و تایمرها را ترتیب می دهد.
• ابزار برقی و تجهیزات باغ، جایی که جریان راه اندازی، سرعت و حفاظت باتری را مدیریت می کند.
• تجهیزات نظافتی، جایی که پمپ ها و برس ها باید به ترتیب مشخصی کار کنند و با خیال راحت خاموش شوند.
• ماشین‌های اداری، چاپگرها و لوازم جانبی کامپیوتر، جایی که برد موتورهای حمل‌ونقل، حسگرها و سیگنال‌های وضعیت را کنترل می‌کند.
• ژنراتورها و تجهیزات برق، جایی که نظارت و حفاظت به اندازه سوئیچینگ اهمیت دارد.
• کنترل صنعتی، کنترل دسترسی و اتوماسیون ساختمان، که در آن بردها در کنار سنسورهای وضعیت درب و سوئیچ های پنل کار می کنند.

در هر مورد، برد با سه چیز یکسان ارزیابی می شود: آیا به طور قابل اعتماد تعویض می شود، آیا خنک می ماند و آیا زمانی که اتفاقی خارج از مشخصات رخ می دهد به طور قابل پیش بینی رفتار می کند.

نحوه انتخاب برد کنترل PCB مناسب

با فهرست کردن کارهایی که هیئت باید انجام دهد شروع کنید، سپس قبل از مقایسه قیمت ها، نکات زیر را بررسی کنید:

1. ولتاژ منبع تغذیه و محدوده ورودی: برد باید چه چیزی را بپذیرد و چه مقدار تغییر را باید تحمل کند.
2. جریان بار و روش سوئیچینگ: خروجی رله، تریاک یا ترانزیستور، همیشه با حاشیه معقول.
3. جداسازی و ترخیص: جدایی بین شبکه اصلی و منطقی که الزامات ایمنی شما می طلبد.
4. بودجه حرارتی: چقدر محفظه گرم می شود و چه مقدار مساحت برای پخش آن گرما در دسترس است.
5. محیط: گرد و غبار، رطوبت، مایعات پاک کننده، لرزش و دمای محیط در طول عمر محصول.
6. تناسب مکانیکی: طرح کلی تخته، سوراخ‌های نصب، موقعیت‌های اتصال، و مسیریابی کابل در داخل محفظه.
7. سیستم عامل، مستندات و چرخه حیات: چه کسی کد را می نویسد و چه مدت برد در دسترس خواهد ماند.

مشخصاتی که به این سوالات پاسخ می دهد به ندرت در اولین دوره تولید به غافلگیری ختم می شود.

تابلوهای کنترل که خودمان می سازیم

ما از سمت سوئیچینگ به این موضوع می‌رسیم، و بردهای کنترل PCB خودمان در موقعیت‌هایی هستند که اغلب در کار لوازم خانگی و تجهیزات پیش می‌آیند، جایی که یک برد نزدیک به گرما می‌نشیند، سال‌ها کار می‌کند و باید خروجی خود را ثابت نگه دارد.

HX001 برای مقاومت در برابر حرارت و ولتاژ خروجی پایدار ساخته شده است که مناسب تجهیزاتی است که برای مدت طولانی گرم کار می کنند یا در محفظه ای با جریان هوا محدود زندگی می کنند.

برد کنترل PCB تثبیت شده با ولتاژ مقاوم در برابر حرارت HX-001 برد کنترل PCB مقاوم در برابر حرارت برای ابزارهای برقی و تجهیزات نظافت صنعتی، با ارائه خروجی ولتاژ پایدار و مدیریت حرارتی برای سیستم‌های موتور محرک، محصور یا طولانی مدت. مشاهده محصول →

JD001 مسیر دیگری را انتخاب می‌کند و بر روی صرفه‌جویی در مصرف انرژی و دقت کنترل دقیق برای محصولاتی تمرکز می‌کند که در آن هر وات و هر درجه از تنظیم مهم است.

برد کنترل PCB با دقت بالا JD-001 صرفه جویی در مصرف انرژی برد کنترلی با دقت بالا و صرفه جویی در انرژی برای ابزارهای برقی و سیستم های نظافتی، با استفاده از مدولاسیون ولتاژ دینامیکی و تنظیم سرعت تطبیقی برای کاهش مصرف و حفظ خروجی پایدار. مشاهده محصول →

هر دو با همان انتظاری که ما برای محدوده سوئیچ خود اعمال می‌کنیم عرضه می‌شوند: رفتار ثابت از دسته‌ای به دسته دیگر، و مستنداتی که واقعاً می‌توانید بر اساس آن طراحی کنید.

جزئیات طراحی که قابلیت اطمینان طولانی مدت را تعیین می کند

بیشتر خرابی‌های میدانی اولیه از چیدمان و انتخاب مواد ناشی می‌شوند نه از خود منطق، بنابراین ارزش بررسی این چهار نکته را در هر تابلو دارد:

• مسیر حرارتی: ناحیه مسی، فاصله و جریان هوا در اطراف داغترین اجزا.
• پاکسازی و خزش: فاصله کافی بین مناطق ولتاژ بالا و ولتاژ پایین، به ویژه در طرح های برق شهری.
• نویز و ایمنی: جریان های سوئیچ را از ورودی های حساس آنالوگ دور نگه دارید و سیگنال ها را در جایی که وارد برد می شوند فیلتر کنید.
• حفاظت از مجموعه: روکش یا گلدانی منسجم زمانی که رطوبت، گرد و غبار یا مایعات تمیزکننده بخشی از زندگی روزمره هستند.

نحوه استفاده از تخته را آزمایش کنید. دوچرخه‌سواری آن در یک محفظه گرم با بارهای واقعی به شما می‌گوید که تا کنون بیش از یک ساعت روی نیمکت خواهید بود.

کار با سوئیچ های اطراف برد

یک برد کنترل به ندرت به تنهایی کار می کند. دکمه‌های پنل، کلیدهای راکر، میکرو سوئیچ‌ها و سنسورهای محدود کننده آن را تغذیه می‌کنند، در حالی که یک دسته سیم‌کشی سیگنال‌ها و جریان‌های بار را بین برد و بقیه دستگاه حمل می‌کند. انتخاب آنها به عنوان یک مجموعه، به جای یک قسمت در یک زمان، معمولاً سریعترین راه برای جلوگیری از غافلگیری در طول ساخت اول است. اگر تشخیص بخشی از طراحی شما است، ما راهنمای انتخاب میکرو سوئیچ با جزییات بیشتر، رتبه‌بندی‌های محرک، سفر و الکتریکی را بررسی می‌کند.

برای خود سیم‌کشی، مهاری که برای استفاده از تجهیزات عمومی می‌سازیم، از اولویت‌های تخته‌ها پیروی می‌کند: تماس قابل اعتماد، کاهش فشار معقول، و کانکتورهایی که تحت ارتعاش نگه می‌دارند.

سیستم اتصال دهنده سیم کشی DC با ولتاژ بالا سیستم کانکتور DC جریان بالا و ولتاژ بالا با میکرو سوئیچ یکپارچه و مهار جوش نقطه ای، مناسب برای ابزارهای برقی، تجهیزات فضای باز، و برنامه های نظافت صنعتی. مشاهده محصول →

آوردن آن با هم

A برد کنترل PCB بخش مرموز نیست این مجموعه ای از کارها، یک مرحله ورودی، یک مرحله منطقی، یک مرحله خروجی و یک منبع تغذیه است که به گونه ای بسته بندی شده است که در محیطی که در آن نصب شده است زنده بماند. مشخصات را در همان ابتدا دریافت کنید، جزئیات حرارتی و عایق را صادقانه نگه دارید و برد کم دردسرترین قسمت محصول می شود.

اگر می خواهید ببینید که چگونه ما محدوده سوئیچ، مهار و برد کنترل با هم در یک پروژه منطبق است، ما خوشحالیم که یادداشت های برنامه شما را با هم مقایسه می کنیم و به شما کمک می کنیم تا گزینه ها را محدود کنید.