高加速度设计

电器工程 pcb设计 布局
2022-01-13 18:43:55

我正在考虑为将要快速旋转的机器人应用程序设计一个电路板,我想知道是否有什么特别需要考虑的。它将在 6000rpm 的范围内,板的边缘距离中心 50 毫米。那是大约 2000 克的恒定加速度,冲击力是该加速度的几倍。如果我冲击安装板,那会减少突然加速,但不会减少旋转加速。

与普通 PCB 设计有何不同?通孔会比表面贴装更好吗?我应该以哪种方式定位电路板,使加速度平行于电路板(最好)或垂直?我应该以哪种方式定位组件?保形涂层或灌封是个好主意吗?出于可修复性和重量的考虑,我不想这样做。在什么样的加速度下,组件内部本身会开始破裂?

此外,也许这是问这个问题的错误地方,但是在这种环境下,锂聚合物软包电池的最佳方向是什么?

1个回答

我能给你的最好建议是沿着中心线保持沉重的东西。这也适用于您可能正在使用的 xtal 振荡器。您可能还想确保您使用的元素质量关于旋转中心线保持平衡,否则您可能会得到一些重型振动。

对于小/低质量的 SMT 组件,表面贴装很好,但可能值得考虑使用胶水来增加额外的粘合 - 当然不要太多,因为胶水有质量。

超过大约 10,000 克,我们倾向于将电子设备固定在罐中,并且我们多年来一直没有遇到超过 20,000 人的工作量的问题。连接器(板间 PCB 材料)可能有点片状,因此请使用带有旋转引脚和多叶触点(至少三个)的连接器。

美国有一家名为 Statek 的公司生产 hi-G xtals - 价格不便宜,但如果您想放心,我会考虑使用它们。或者,看看凌力尔特的硅振荡器阵列——它们还不错(除了电子之外没有移动部件)——我最近一直在跨温度测试一个,它在 60 摄氏度时保持在 10 ppm/摄氏度之内。

我从来不知道芯片上的内部电线会发生故障。我们总是试图确保加速度将组件推到 PCB 上,但有时这是不可行的,然后我们会灌水。我相信,在 6000 克时,您应该可以不灌封。

此外,可能值得对成品进行旋转测试,以检查振动和任何问题。我们用我们所有的工具包做到这一点。我们像轮胎装配工一样修复振动 - 不喜欢小重量,所以我们通常从外壳上钻出少量金属。