工程师是否仍在使用分立的通孔双极晶体管进行体积设计?

电器工程 设计 bjt 555 通孔
2022-01-05 08:44:41

作为一个喜欢将 BJT 和分立元件插入无焊面包板以进行娱乐和教育的爱好者,我认识到像我这样的人是一个不足以让制造商继续生产的市场。

我注意到,在这个网站上,很多关于 BJT 的问题都被建议使用特定用途的 IC 或 PIC 来回答。

我也喜欢阅读 555 有史以来最好的 IC 或过时的时代错误

我注意到 555 和通孔 BJT 可以通过在线爱好者商店购买和推送。

我有一些便宜的太阳能 LED 灯来标记路径的边缘,最近一个坏了,所以我打开它,发现这块电路板有三个通孔 BJT 和一堆其他分立的通孔组件在单层上木板。

1层带BJT的通孔电路板

那么为什么一些大批量的制造商仍然使用这种技术呢?

我能想到的唯一原因是

  • 它是一个非常旧的设计,不值得重新设计?
  • 教育市场比我想象的还要大?
  • 也许旧的 BJT 生产机器可以运往低工资经济体,并以最低成本保持运行多年?
  • 中国的工资还低到足以维持这种技术吗?
  • 有很多老工程师在利用 555 和 BJT 积累的智慧?
  • 分立的通孔 BJT 仍然是某些事情的最佳解决方案(什么?)

工程师是否仍在使用通孔 BJT 进行批量生产设计?

4个回答

低低成本低成本是宗旨。

除了手动焊接(如果有的话)之外,没有任何专业知识的小批量制造商可以制造这些。如果需要,它们甚至可以由工人在家制作。

单面酚醛板。便宜的。

不仅是手工组装,而且元件尺寸和孔间距不匹配,引线是手工弯曲的,没人关心。

像这样的设计不一定要高效或寿命长——它只需要足够好,以说服西方公司的“买家”他们可以以足够的利润将其出售给例如美国公众。那块板上的零件加上板上的成本大概是 10 到 20 美分。(垃圾电阻低于 0.1C,电感 1 或 2 美分,晶体管约 1.3 美分,LED 几美分,PCB 低于 5 美分,电线 1 美分。劳动力成本需要低才能匹配。这是我的优质组件习惯于:-) - 如果现在质量很重要,可能会更少。甚至 10 美分加上人工也变得昂贵,因为您必须添加电池、外壳、镜头、盒子等,并以大约 20% 到 25% 的价格在工厂门口出售,例如美国售价。

中国的最低官方劳动力现在大约是 2000 元/月 AFAIK(现在可能更多),但您可以每周工作 6 天,每天工作 10 小时。假设 6 x 10 x 4.333 = 260 小时。

人民币目前价值 0.16 美元,因此每小时 2000/260 *0.16 ~~= 1.23 美元/小时。
一些工人每周工作 5 天 40 小时 = 每小时增加 50%。其他人会工作更长时间并得到一半。
并且在很多情况下都足够高兴!:-(。我看到的最糟糕的情况是每天 10 小时 x 365 天/年,除了闰年。真的。(美国拥有/管理。不是主流。没有名字)。在许多这样的地方,你可以获得免费午餐。增加了 25%到 3650 小时 pa 的人工成本。

这可以解释为什么您的 PCBA 看起来如此 :-(。


5岁的照片。雅致的精密冲裁由我完成。工厂早就转给其他东西了。这是典型的足够“山寨工业”级别的制造。不需要太多设备。如果做得好,可以达到完全合理的质量。或者,如果没有,您可以得到类似图片中的内容。

在此处输入图像描述

是的,他们会这样做,尤其是在利润非​​常紧张的情况下。工程的一部分是找到正确的解决方案,这对于某些市场可能只与成本有关。上面的电路有 3 个晶体​​管和 3 个二极管,加上穿孔和空白酚醛板,在批量生产中可能只有几美分完全塞满,例如电阻器的总价可能仅为 0.01 美元左右。

事实上,可能没有可以实现此功能的 IC 解决方案,并且您自己旋转您可能永远无法收回 NRE(非经常性工程 - 即前期)成本,或者人才库可能不存在。他们可以轻松更改设计并以当前形式快速将其重新投入生产。IC的性能可能不会更好。产品生命周期可能不足以证明在设计周期上花费过多的成本是合理的。

经常隐藏的假设是 IC 解决方案总是优越的。事实并非如此。您必须根据具体情况进行评估。

你会在玩具和大批量简单消费品中看到这种设计。

至于您的“……建议使用特定用途的 IC 或 PIC。” 那只是因为那是那些人最了解的。如果你唯一的工具是一把锤子——每一个问题都开始像钉子一样:这句话可能适用。或者可能只是因为作为一个小站点而没有多样性存在。

看看那块板子,它甚至不是用古老的贴片机组装的——它是手工组装的。在这种情况下,我猜,人工组装的人工成本极低。

然而,其他一些新设计也使用通孔部件,最突出的是开关模式电源,甚至是昂贵的。原因是您无论如何都有一些大的通孔组件(接线端子、变压器、大型电解电容器),因此您已经需要组装和焊接过程。就这些零件的填充过程而言,其余部分使用通孔组件可能会花费更多,但总体成本可能仍然较小。

如您所料,可能有很多原因。

请记住,在这个网站上,大多数提出问题的人都是在少量构建电路。如果您只需要其中一个,那么花 20 美元购买零件是有意义的,这样您就可以在合理的时间内完成并工作。如果您需要建造数万个,那么您将需要花费更多时间重新设计以降低单位成本。这种重新设计可能会使用成本更低的零件和制造技术。

此外,正如 rawbrawb 所暗示的那样,其中一些是教育和你所知道的。我经常看到业余爱好者使用昂贵的零件和复杂的设计来完成简单的任务,因为他们没有工程背景来设计高效的东西。俗话说:谁都能搭桥;需要一名工程师来建造一个几乎不能工作的人。