Páipéar bán: Ceangaltóirí bord-le-bord nascóir do bhraiteoirí tionsclaíocha agus do chórais ceamara
Níos tapúla, níos lú, níos láidre: nuair a úsáidtear iad i mbraiteoirí tionsclaíocha agus i gcórais ceamara, ní mór do naisc (nascóir) freastal ar líon riachtanas atá ag méadú i gcónaí. Tá an treocht ag dul i dtreo na modúlachtaithe. Le cabhair ó nascóirí clár-le-clár, is féidir cláir chiorcad priontáilte a chomhcheangal ar bhealaí éagsúla, rud a chinneann go mór feidhmiúlacht an bhraiteora. I ré Thionscal 4.0, ní hamháin go gcaithfidh nascóirí a bheith ag éirí níos lú agus níos cumhachtaí – in éineacht le mionú agus ardluas, is minic a éilíonn úsáid i dtimpeallachtaí tionsclaíocha go mbeadh siad thar a bheith láidir. Tá an treoir seo ceaptha chun cabhrú leat an nascóir ceart a aimsiú do d'fheidhmchlár fís meaisín.
Tá trí riachtanas ríthábhachtach i bhforbairt braiteoirí agus córas ceamara nua-aimseartha d'fheidhmchláir thionsclaíocha: tarchur sonraí ardluais, mionú agus stóinseacht. Is annamh a bhíonn na riachtanais seo le breithniú ar leithligh óna chéile – áfach, ag brath ar na tosaíochtaí, is féidir an nascóir is fearr a aimsiú do d'fheidhmchlár.
Aistriú sonraí ardluais
I ré na mórshonraí, an Idirlíon na Rudaí Nithiúla (IoT) agus an tIdirlíon Tionsclaíoch na Rudaí Nithiúla (IIoT), teastaíonn tarchur sonraí slán, ardluais freisin ó bhraiteoirí agus ó cheamaraí cliste i dtimpeallachtaí tionsclaíocha. Ba cheart go mbeadh dearadh teagmhála ardfheidhmíochta ag gabháil le nascóirí (nascóir) d'fheidhmchláir ardluais. Ós rud é go mbíonn riosca áirithe ag baint go dúchasach le geoiméadracht nascóra maidir le luaineachtaí san Imfháluíocht (próifíl choiscis), ní mór aird ar leith a thabhairt le linn forbairt nascóirí ardluais ar an dearadh teagmhála a optamú chun an imfháluíocht a rialú. Sa chomhthéacs seo, tá sé tábhachtach athruithe ar an achar trasghearrtha laistigh den nascóir a íoslaghdú, a mhéid is féidir, toisc go mbíonn luaineachtaí iompránachta mar thoradh orthu, a mbíonn caillteanais i dtarchur an chomhartha mar thoradh orthu ar a seal.
I gcás cóimeálacha mionaithe, ba cheart go mbeadh sciathú leictreamaighnéadach (nascóir) ag na nasairí (nascóir) freisin, toisc go mbíonn comharthaí ardmhinicíochta go háirithe íogair i leith éifeachtaí leictreamaighnéadacha nach dteastaíonn. Anseo, is féidir le bíog bheag fiú a bheith leordhóthanach chun an comhartha úsáideach a shaobhadh, rud a chiallaíonn nach féidir leis an nglacadóir na stáit dhigiteacha a léirmhíniú go neamh-dhébhríoch a thuilleadh.
Is féidir le nascóir (nascóir) feidhmiú mar imillteach frithpháirce agus mar fhoinse frithpháirce araon; i bhfocail eile, d'fhéadfadh sé a bheith faoi réir frithpháirce ó chomhpháirteanna eile sa tionól agus ag an am céanna tionchar leictreamaighnéadach a imirt ar na comhpháirteanna máguaird féin. Is féidir an t-induchtacht chomhpháirte (comhionduchtas) LK, a thomhaistear i bpicohenry (pH), a úsáid chun an nascóir a chur síos sa dá fheidhm – mar fhoinse agus mar imillteach. Cuidíonn socrú tástála simplí le húsáideoirí a chinneadh cén nascóir agus cén pinout atá riachtanach nó is fearr dá bhfeidhmchlár sonrach. Chun é seo a dhéanamh, ní mór cur isteach ar an gcomhartha úsáideach le gineadóir pléasctha agus an t-induchtacht nasctha incheadaithe uasta (comhionduchtas) a thomhas. Má tá an voltas indúitithe (Uind), voltas an ghineadóra (UGen) agus an tsainchonstántach ghineadóra (kGen) ar eolas, is féidir an tsonracha, an t-induchtánas cúplála incheadaithe uasta (comhionduchtas, L) do gach feidhmchlár a chinneadh leis an bhfoirmle seo a leanas:
L = Uind / (UGen * kGen)
Cuidíonn comhionduchtas freisin leis an úsáideoir an nascóir cuí a roghnú i dtéarmaí a chomh-oiriúnachta leictreamaighnéadaí. Ligeann sé seo freisin tástáil trialach agus earráide, atá costasach agus am-íditheach, sa tsaotharlann EMC a sheachaint.
Ina theannta sin, is féidir comhionduchtas de nascóir a laghdú trí úsáid a bhaint as sciathú. Seo sampla dá chur i bhfeidhm: I gcás comhartha HDMI, socraíodh uas-comhionduchtas de 47 pH do chás ar leith ag voltas de 4.4 kV. Má théann an luach thar seo, ní féidir an comhartha a tharchur a thuilleadh gan chur isteach. Léiríonn an figiúr thíos gur laghdaíodh an comhionduchtas go mór trí úsáid a bhaint as coincheap sciathaithe.
Is féidir le nascóir (nascóir) feidhmiú mar imillteach frithpháirce agus mar fhoinse frithpháirce araon; i bhfocail eile, d'fhéadfadh sé a bheith faoi réir frithpháirce ó chomhpháirteanna eile sa tionól agus ag an am céanna tionchar leictreamaighnéadach a imirt ar na comhpháirteanna máguaird féin. Is féidir an t-induchtacht chomhpháirte (comhionduchtas) LK, a thomhaistear i bpicohenry (pH), a úsáid chun an nascóir a chur síos sa dá fheidhm – mar fhoinse agus mar imillteach. Cuidíonn socrú tástála simplí le húsáideoirí a chinneadh cén nascóir agus cén pinout atá riachtanach nó is fearr dá bhfeidhmchlár sonrach. Chun é seo a dhéanamh, ní mór cur isteach ar an gcomhartha úsáideach le gineadóir pléasctha agus an t-induchtacht nasctha incheadaithe uasta (comhionduchtas) a thomhas. Má tá an voltas indúitithe (Uind), voltas an ghineadóra (UGen) agus an tsainchonstántach ghineadóra (kGen) ar eolas, is féidir an tsonracha, an t-induchtánas cúplála incheadaithe uasta (comhionduchtas, L) do gach feidhmchlár a chinneadh leis an bhfoirmle seo a leanas:
L = Uind / (UGen * kGen)
Cuidíonn comhionduchtas freisin leis an úsáideoir an nascóir cuí a roghnú i dtéarmaí a chomh-oiriúnachta leictreamaighnéadaí. Ligeann sé seo freisin tástáil trialach agus earráide, atá costasach agus am-íditheach, sa tsaotharlann EMC a sheachaint.
Ina theannta sin, is féidir comhionduchtas de nascóir a laghdú trí úsáid a bhaint as sciathú. Seo sampla dá chur i bhfeidhm: I gcás comhartha HDMI, socraíodh uas-comhionduchtas de 47 pH do chás ar leith ag voltas de 4.4 kV. Má théann an luach thar seo, ní féidir an comhartha a tharchur a thuilleadh gan chur isteach. Léiríonn an figiúr thíos gur laghdaíodh an comhionduchtas go mór trí úsáid a bhaint as coincheap sciathaithe.
Sa chomhthéacs seo, ceanglaíodh an bord agus na teagmhálaithe seachtracha le poitéinseal an domhain don dá leagan, an leagan neamhdhíonach agus an leagan díonach, agus comhartha á chur i bhfeidhm trí phéire teagmhálaithe. Is féidir na luachanna inbhraite indukthais nasctha a léiriú trí ghrádáin datha de na réimsí leictreacha agus maighnéadacha. Léirigh an t-insamhladh a rinneadh le nascóir neamhdhíonach go bhfuil comhionduchtas de suas le 196 pH i láthair sa chás seo. I bhfianaise an luacha tairseach de 47 pH a cinntíodh, ní bheadh tarchur comhartha gan chur isteach ráthaithe a thuilleadh dá bhrí sin. Leis an gnascóir sciurdaithe, ar an láimh eile, tá luachanna an induictiúlachta cúplála idir 1 agus 4 pH. Laghdaíodh iad seo mar sin faoi fhachtóir de thart ar 50 a bhuí leis an sciathú, rud a chinntíonn tarchur saor ó chur isteach. Le líon níos airde póil, is féidir laghdú faoi fhachtóir de 100 go 200 a bhaint amach fiú.
Don úsáideoir, cuireann an sciathú buntáistí ar fáil ar dhá bhealach: Ar thaobh amháin, is cúis níos lú trasnaíochta é an nascóir; ar an taobh eile, ciallaíonn an sciathú go gcuireann sé sínk trasnaíochta níos ísle i láthair do na comharthaí. Trí úsáid a bhaint as naisc chosanta, is féidir iad seo a shuíomh anois níos gaire do fhoinsí trasnaíochta agus do shínkí trasnaíochta ar an gclár ciorcaid chlóite. Ina theannta sin, cuireann sé seo ar chumas aicme feidhmíochta níos airde a bhaint amach sna tástálacha pléasctha agus borradh forordaithe don fheiste leictreach.
Don úsáideoir, cuireann an sciathú buntáistí ar fáil ar dhá bhealach: Ar thaobh amháin, is cúis níos lú trasnaíochta é an nascóir; ar an taobh eile, ciallaíonn an sciathú go gcuireann sé sínk trasnaíochta níos ísle i láthair do na comharthaí. Trí úsáid a bhaint as naisc chosanta, is féidir iad seo a shuíomh anois níos gaire do fhoinsí trasnaíochta agus do shínkí trasnaíochta ar an gclár ciorcaid chlóite. Ina theannta sin, cuireann sé seo ar chumas aicme feidhmíochta níos airde a bhaint amach sna tástálacha pléasctha agus borradh forordaithe don fheiste leictreach.
mionú
D'ainneoin an chomhtháthú feidhmiúil a bheith ag méadú, ní mór do mhéid fisiciúil na gcóras braiteoirí agus ceamaraí gan méadú. I bhformhór na gcásanna, éilíonn an t-uathoibriú tionsclaíoch fiú micrishamhlú leanúnach ionas gur féidir innealra a thógáil atá níos dlúithe i gcónaí. Ar an gcaoi chéanna, éilíonn an treocht i dtreo dearaí modúlacha braiteoirí nó ceamaraí úsáid nascóir atá micrishamhlithe dá réir. Le cúpla scór bliain anuas, tá nascóir laghdaithe dá bhrí sin go codán dá mbunmhéid agus an fheidhmíocht beagnach mar an gcéanna á cothabháil acu.
Tá an teicneolaíocht dromchla-ghabhála an-oiriúnach d'fheidhmchláir a bhfuil spás suiteála an-teoranta acu. Sábhálann sí spás go háirithe toisc go gceadaíonn sí cóimeáil déthaobhach an chláir chiorcad priontáilte chomh maith le rasteraí beaga. Le 'press-fit technology', mar shampla, ní bheadh céim dlúth de 0.5 mm ach amháin indéanta mar gheall ar na fórsaí fisiceacha a bhíonn i gceist le linn an phróisis ionsáite – ná ní bheadh PCB assembly déthaobhach indéanta ach amháin. I gcás feidhmchlár mionaithe, tá critéar tábhachtach eile le breithniú freisin agus an nascóir ceart á roghnú: i gcásanna den sórt sin, is minic a bhíonn comhpháirteanna íogaire laistigh de thionól suite an-ghar dá chéile. Cruthaíonn sé seo riosca méadaithe de chur isteach leictreamaighnéadach frithpháirteach idir na comhpháirteanna. Ar ndóigh, ní mór gan cur isteach ar tharchur sonraí i d'fheidhmchlár, gan é a shaobhadh, ná fiú bac a chur air, faoi aon chúinsí. Ar an ábhar sin, tá tábhacht ag méadú le cosaint leictreamaighnéadach (EM). Chun cur isteach ar chomharthaí a sheachaint, moltar dá bhrí sin – mar a dhéantar le h-ard-nascóir ardluais – nascóir sciathaithe a roghnú sa chás seo freisin.
neartmhaireacht
Bíonn braiteoirí agus córais ceamara a úsáidtear i ngar do mheaisíní thar a bheith nochtaithe do dhálaí comhshaoil crua. Chun an leictreonaic a chosaint ar na tionchair sheachtracha seo, is féidir an tionól iomlán a ionchlannú. Mar sin féin, éilíonn sé seo réiteach nasctha atá chomh-oiriúnach céanna leis an bpróiseas ionchlannaithe. Tá míbhuntáiste soiléir anseo ag gnáth-nascóir, toisc go gcaithfear an mating area leochaileach a chosaint ar an potting compound. Ní sholáthródh an teicneolaíocht teagmhála lann-earbaill a úsáidtear an chosaint IP degree of protection riachtanach do na hábhair seo.
Agus an nascóir ceart á roghnú, ní mór a chinntiú mar sin go roghnaítear réiteach nasctha aonphíosa – is é sin, nascóir nach dteastaíonn an mating area traidisiúnta uaidh. Ligeann sé seo don potting compound nasc marthanach agus láidir a sholáthar, agus ag an am céanna cinntítear nach féidir leis an limistéar teagmhála a shárú.
Más mian comhpháirteanna leictreonacha a thástáil ó thaobh na marthanachta de, is féidir é seo a dhéanamh mar chuid de thástálacha saotharlainne. Sna tástálacha seo, caithfidh an phróifíl caithimh chaighdeánaithe a bheith ag teacht leis an riocht spriocdhírithe (rialú), .i. luasghéarú 50 g le caoinfhulaingt 20 faoin gcéad (ard-chur ar ceal agus íseal-chur ar ceal). De réir DIN EN 60068-2-27, tá briseadh teagmhála (discontinuity) de ≤ 1 µs ingeartha.
Más mian comhpháirteanna leictreonacha a thástáil ó thaobh na marthanachta de, is féidir é seo a dhéanamh mar chuid de thástálacha saotharlainne. Sna tástálacha seo, caithfidh an phróifíl caithimh chaighdeánaithe a bheith ag teacht leis an riocht spriocdhírithe (rialú), .i. luasghéarú 50 g le caoinfhulaingt 20 faoin gcéad (ard-chur ar ceal agus íseal-chur ar ceal). De réir DIN EN 60068-2-27, tá briseadh teagmhála (discontinuity) de ≤ 1 µs ingeartha.
Má bhíonn an nascóir nochtaithe do thionchair thimpeallachta sheachtracha foircneacha amhail creathadh, turraing, taise, salachar, teochtaí foircneacha nó luaineachtaí teochta i d'fheidhmchlár, tá gá le righneas foircneach freisin. Is féidir le potting do chóimeála cabhrú leis seo, ach moltar gan a bheith ag brath air go heisiach. Ina áit sin, moltar teaglaim de potting agus press-fit technology. Tá an dara modh seo cruthaithe féin na billiúin uair cheana féin agus meastar gurb é an modh nasctha is láidre agus is iontaofa é – fiú faoi dhálaí míbhuntáisteacha. Le press-fit technology, brúitear biorán an cheanglóir isteach i bpoll tréchur sa chlár ciorcad priontáilte, agus ar an gcaoi sin cruthaítear nasc leictreach agus meicniúil idir an nascóir agus an clár ciorcad priontáilte. Ag an am céanna, is féidir leis seo coigilteas costais de suas le 50 faoin gcéad a bhaint amach, toisc go seachnaítear leis obair shádrála dian ar saothar agus réitigh cháblaíochta chostasacha. Gan an mating area leochaileach, is féidir le nascóir, nuair a úsáidtear é i gcomhcheangal leis an press-fit technology, seasamh in aghaidh ualaí turrainge ó 50 go 200 g fiú gan aon discontinuity.
Nuair a bhíonn éileamh ar ilchumasóirí
Go teoiriciúil, is féidir breathnú ar na riachtanais seo – tarchur sonraí ardluais, mionú agus stóinseacht – mar riachtanais atá sách difriúil óna chéile. Mar úsáideoir, áfach, is cinnte go bhfaighidh tú amach gur annamh a bhíonn ar an gceangaltóir a theastaíonn uait freastal ar níos mó ná ceann amháin de na riachtanais seo. Ar an ábhar sin, comhlíonann go leor nascóir roinnt de na critéir seo go dtí leibhéil éagsúla. I gcásanna áirithe, is fiú breathnú freisin ar na 'hiliomadchuspóirí' i measc na nascóirí. Má tá sé beartaithe, mar shampla, roinnt nascóir a úsáid ag an am céanna, is inmholta teaghlach táirgí a roghnú a thairgeann ardleibhéal inscálaitheachta. Cuidíonn sé seo le timthriallta formheasa atá am-íditheach agus costasach a sheachaint, agus ag an am céanna cinntítear go bhfuil gach táirge laistigh de teaghlach nascóirí comhoiriúnach lena chéile – is cuma an bhfuil siad sciata, neamhsciata, díreach nó uilleach.
Aon cheisteanna?
Mar shaineolaithe ar nascóir clár ciorcad priontáilte agus ar theagmháil, táimid sásta ár n-eolas a roinnt, mar shampla i seimineáir ghréasáin atá curtha in oiriúint do do chuid riachtanas:
webinar.ept-group.de
Nó déan teagmháil linn go díreach le haon cheisteanna maidir le nascóir!
ept GmbH
Bergwerkstr. 50
86971 Peiting, AN GHEAMÁIN
Fón +49 (0) 8861 2501 0
Facs +49 (0) 8861 2501 700
www.ept.de
sales@ept.de
webinar.ept-group.de
Nó déan teagmháil linn go díreach le haon cheisteanna maidir le nascóir!
ept GmbH
Bergwerkstr. 50
86971 Peiting, AN GHEAMÁIN
Fón +49 (0) 8861 2501 0
Facs +49 (0) 8861 2501 700
www.ept.de
sales@ept.de