تابلوهای توزیع انرژی سفارشی: طراحی ، برنامه ها و بهترین شیوه ها

در الکترونیک مدرن ، مدیریت انرژی به اندازه جریان داده بسیار مهم است. چه در رباتیک ، هواپیماهای بدون سرنشین ، اتوماسیون صنعتی ، سیستم های انرژی تجدید پذیر یا دستگاه های مصرف کننده ، توزیع برق می تواند قابلیت اطمینان ، ایمنی و مقیاس پذیری یک پروژه را تعریف کند. این جایی است که تابلوهای توزیع انرژی سفارشی (PDB) بازی می شوند. بر خلاف راه حل های خارج از قفسه ، یک PDB متناسب کنترل دقیق ریل های ولتاژ ، مسیرهای فعلی و مکانیسم های ایمنی را برای برآورده کردن نیازهای منحصر به فرد یک پروژه امکان پذیر می کند.

هیئت توزیع برق چیست؟

صفحه توزیع برق (PDB) یک برد مدار است که برای هدایت برق الکتریکی از یک منبع (مانند باتری ، واحد منبع تغذیه یا سیستم ذخیره انرژی) به چندین سیستم یا قطعات زیر طراحی شده است. این عمل به عنوان قطب مرکزی برای تحویل برق عمل می کند ، و اطمینان می دهد که هر دستگاه ولتاژ و جریان لازم را با خیال راحت و کارآمد دریافت می کند.

در حالی که PDB های عمومی در دسترس هستند ، ممکن است آنها ولتاژ دقیق ، فعلی یا فرمت فرم کاربردهای خاص را برآورده نکنند. از این رو ، مهندسان و طراحان برای بهینه سازی عملکرد به PDB های سفارشی روی می آورند.

چرا PDB سفارشی را انتخاب کنید؟

ریل های ولتاژ مناسب

برای سنسورها ، پردازنده ها و محرک ها از چندین ولتاژ (به عنوان مثال ، 12V ، 5V ، 3.3V) پشتیبانی کنید.

نیاز به چندین مبدل پراکنده در سراسر سیستم را کاهش دهید.

طرح بهینه شده

افت ولتاژ و تداخل الکترومغناطیسی (EMI) را با مسیریابی ردیابی سفارشی به حداقل برسانید.

شکل تخته را متناسب با محفظه های منحصر به فرد ، هواپیماهای بدون سرنشین یا روباتیک جمع و جور سازگار کنید.

ویژگی های محافظت یکپارچه

شامل فیوزها ، دیودهای تلویزیون ، محافظت از قطبیت معکوس و سنسورهای فعلی است.

از بارهای حساس در برابر افزایش ، شلوارک و سوء استفاده محافظت کنید.

مقیاس پذیری و مدولار

برای بارهای اضافی اتصالات آسان افزونه و بازی را امکان پذیر کنید.

طرح های ضد آینده با رزرو درگاه های بلااستفاده یا اضافه کردن هدرهای انبساط.

راندمان هزینه در مقیاس

در حالی که طراحی اولیه گران تر است ، تولید با حجم بزرگ هزینه های هر واحدی را در مقایسه با انباشت راه حل های خارج از قفسه کاهش می دهد.

ملاحظات کلیدی طراحی

هنگام تهیه PDB سفارشی ، باید چندین جنبه مهندسی با دقت مورد بررسی قرار گیرد:

1. تجزیه و تحلیل بار

کل نیازهای فعلی سیستم را محاسبه کنید.

اوج در مقابل بارهای مداوم را شناسایی کنید.

سنبله های گذرا را از موتورها ، رله ها یا فرستنده های RF در نظر بگیرید.

2. تبدیل نیرو

مبدل های DC-DC را برای لوازم پله ، گام به پایین یا جدا شده ادغام کنید.

راندمان را برای به حداقل رساندن اتلاف گرما در اولویت قرار دهید.

3. مدیریت حرارتی

از لایه های مس ضخیم تر برای آثار با جریان بالا استفاده کنید.

برای پخش اتلاف ، از ویاهای حرارتی و سینک های حرارتی استفاده کنید.

4. ویژگی های ایمنی

شامل محافظت بیش از حد ، حفاظت از اتصال کوتاه و تشخیص گسل زمین.

اطمینان از رعایت استانداردها (UL ، CE ، IPC-2221).

5. انتخاب کانکتور

اتصالات را که بالاتر از بارهای فعلی مورد انتظار قرار گرفته اند انتخاب کنید.

مکانیسم های قفل برای برنامه های مستعد ارتعاش (به عنوان مثال ، هواپیماهای بدون سرنشین) را در اولویت قرار دهید.

6. طرح بندی PCB بهترین روشها

آثار و هواپیماهای گسترده برای خطوط برق.

زمین برای جلوگیری از اتصال سر و صدا.

جدایی بین بخش های با قدرت بالا و حساس.

برنامه های PDB های سفارشی

هواپیماهای بدون سرنشین و پهپادها

قدرت باتری را به ESC (کنترل کننده سرعت الکترونیکی) ، کنترل کننده های پرواز ، دوربین ها و سنسورها توزیع کنید.

نظارت بر باتری و تنظیم ولتاژ.

روباتیک

قدرت مسیر به سرو ، سنسورهای لیدر ، کنترل کننده ها و ماژول های ارتباطی.

هنگامی که موتورها سنبله های ناگهانی جریان را ترسیم می کنند ، از Broyouts جلوگیری کنید.

سیستم های انرژی تجدید پذیر

قدرت را از پانل های خورشیدی ، توربین های بادی یا تنظیمات ترکیبی مدیریت کنید.

چندین سیستم ذخیره انرژی را متعادل کنید.

خودرو و EVS

توزیع قوی و ضد لرزش از سیستم های 12V ، 24V یا 48V را فراهم کنید.

یکپارچه سازی Diagnostics و Can-Bus.

اتوماسیون صنعتی

POLCS ، رله ها ، محرک ها و سنسورها.

با ایمنی دقیق و انطباق EMI روبرو شوید.

روندهای آینده در طراحی PDB سفارشی

توزیع برق هوشمند
ادغام میکروکنترلرها یا FPGA برای تعادل بار پویا ، تشخیص گسل و نظارت از راه دور.

PDB های فعال IoT
نظارت بی سیم از مصرف فعلی ، شرایط حرارتی و سیاهههای مربوط به گسل.

مینیاتوریزاسیون و تابلوهای با چگالی بالا
تولید PCB پیشرفته (HDI ، اجزای تعبیه شده) PDB های جمع و جور و در عین حال قدرتمند را به شما امکان می دهد.

نیمه هادی های باند پهن
اتخاذ دستگاههای SIC (کاربید سیلیکون) و GAN (گالیم نیترید) برای تبدیل با راندمان بالا و تحمل ولتاژ بالا.

پایان

یک صفحه توزیع انرژی سفارشی چیزی بیش از یک مدار است - این ستون فقرات عملکرد سیستم قابل اعتماد است. مهندسان با تنظیم تنظیم ولتاژ ، ویژگی های ایمنی و طراحی مکانیکی می توانند به راندمان بالاتر ، محافظت بهتر و مقیاس پذیری یکپارچه دست یابند. از آنجا که الکترونیک همچنان به سمت سیستم های جمع و جور ، هوشمند و گرسنه تر تکامل می یابد ، PDB های سفارشی نقش مهمی در فعال کردن برنامه های نسل بعدی در صنایع دارند. $ $