العبوات الكهربائية

أصبحت الدوائر الإلكترونية الحديثة أقوى من أي وقت مضى. وبالتالي ، تغيرت احتياجات ومتطلبات المكونات الإلكترونية بشكل كبير في السنوات القليلة الماضية. عند تصميم دائرة إلكترونية ، يحتاج المهندسون إلى مراعاة عوامل مختلفة مثل استهلاك الطاقة ، وتبديد الحرارة ، والمواصفات الإلكترونية الأخرى ، لضمان الاختيار المناسب للمكونات الإلكترونية المصممة خصيصًا لتطبيقات متنوعة في كل من القطاعات الصناعية والتجارية.

تعتبر العلبة الإلكترونية واحدة من أهم المكونات في الدوائر الإلكترونية ، حيث إنها لا تضم ​​الوحدة بأكملها فحسب ، بل تحميها أيضًا من الأضرار وأعطال الدائرة الناتجة عن عوامل بيئية مختلفة. وبالتالي ، أصبح من الأهمية بمكان اختيار خزانات إلكترونية مناسبة أو حاوية إلكترونية وفقًا لمواصفات المشروع للتخفيف من مخاطر التوقف عن العمل والعوائق التشغيلية.

تناقش هذه المقالة اعتبارات الدائرة الحاسمة بالإضافة إلى اعتبارات التصميم القياسية ، والتي تتجاوز مخاوف التصميم الأساسية ، لاختيار الغلاف الإلكتروني المناسب لمشروعك الإلكتروني. فيما يلي أهم 10 عوامل يجب مراعاتها عند اختيار خزانة إلكترونية مناسبة.

1. التطبيق الهندسي وتصنيفات IP

يلعب نطاق وتطبيق الدائرة الكهربائية الخاصة بك دورًا أساسيًا في اختيار العلبة الإلكترونية. قد يتغير تصميم الخزانات الإلكترونية وفقًا للمواصفات الإلكترونية لدائرتك وتطبيقاتها الهندسية. علاوة على ذلك ، تعكس المتطلبات المتعلقة بتصنيفات الحماية من دخول الماء والغبار (تصنيفات IP) أيضًا عاملاً حاسمًا في عملية الاختيار لأنها تلبي بدقة الاحتياجات فيما يتعلق بدرجة الحماية ضد ملامسة الأجزاء الحية ، والتحكم في الضرر ضد الصدمات الميكانيكية ، وغيرها. العوامل الميكانيكية مثل فتح الماء مع المكونات الأجنبية الصلبة الأخرى.

2. الظروف البيئية

من المهم فهم بيئة التشغيل والظروف الجوية التي ستتعرض لها الدائرة ، من أجل القيام بالاختيار المناسب للحاوية الإلكترونية. من الضروري توضيح مكان وجود العلبة ، خاصة لاختيار المادة المناسبة. بناءً على ما إذا كانت العلبة ستُحاط بجدار في المناطق الداخلية ، أو في الهواء الطلق ، أو تتعرض لظروف الحرارة القاسية أو الملوثات الكيميائية أو في الظروف الجوية القاسية ، يمكن اشتقاق المواد والمواصفات الأخرى لحاوية الإلكترونيات.

3. المتطلبات الحرارية

يجب مراعاة الشروط والمواصفات الحرارية للدائرة الإلكترونية عند اختيار خزانات المكونات الكهربائية الحساسة. هذا جانب مهم آخر له تأثير كبير على اختيار المواد للمرفقات الإلكترونية. تعتبر المواد البلاستيكية عوازل ممتازة ، يمكن استخدامها في حاويات للدوائر الإلكترونية ذات احتياجات تبديد الحرارة المنخفضة. ومع ذلك ، بالنسبة للدوائر ذات مواصفات الجهد العالي والتيار العالي ، والتي قد تنعكس بشكل كبير في كثافة الطاقة العالية وتبديد الحرارة ، فقد تكون العبوات المعدنية أكثر ملاءمة.

4. معايير الصناعة المتعلقة بالتصميم والأداء

قامت الهيئات الحاكمة واللجان القياسية الدولية مثل اللجنة الفنية الكهروتقنية الدولية (IEC) وكذلك صانعو السياسات الحكومية والهيئات التنظيمية بتحديد وتطوير معايير الصناعة للتقنيات الكهربائية والإلكترونية والتقنيات ذات الصلة. تحدد هذه المواصفات الخاصة بالمنتج والتي يجب أن تتوافق معها ، ويجب أخذها في الاعتبار عند اختيار العلبة الإلكترونية المناسبة.

5. أنواع المواد

أدت التطورات الأخيرة في علوم وتقنيات المواد إلى زيادة توافر أنواع مختلفة من المواد لتناسب الحاجة الدقيقة للمرفقات الإلكترونية في التطبيقات المختلفة. بصرف النظر عن المتطلبات الحرارية والكهربائية والبيئية ، فإن العوامل الأخرى التي قد تؤثر على اختيار المواد في الخزانات الإلكترونية هي السعر والحجم والوزن والجماليات. الأكريليك هو أحد أكثر مواد النوافذ فعالية من حيث التكلفة. يعد الأكريليك أحد الخيارات الشائعة للمواد ، حيث إنه خفيف الوزن ومرن وخفيف الوزن ويرجع ذلك أساسًا إلى خصائصه الأكبر في مقاومة الصدمات على الزجاج.

مادة أخرى تكتسب شعبية هي البولي. على الرغم من كونه أغلى من الأكريليك ، إلا أن خصائصه المقاومة للتأثير والرقائق والاستقرار الحراري تنعكس في ارتفاع اعتماده. بصرف النظر عن الأكريليك والبولي كربونات ، تشتمل المواد الأخرى المستخدمة بشكل شائع في الخزانات على الزجاج والمعدن والجلفاني والألمنيوم والنحاس والفولاذ المقاوم للصدأ ، ويجب اختيار هذه المواد بعناية بناءً على احتياجات التطبيق.

أصبح PLA و ABS شائعًا أيضًا في الأغلفة المطبوعة ثلاثية الأبعاد. من السهل إنشاء التصميم ونمذجه الأولي وتعديله باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد قبل إنهاء واحدة.

6. التكلفة الإجمالية للملكية (TCO)

من المهم فهم قيمة الخزانات ، التي تعتمد بشكل أساسي على تكلفة الشراء إلى جانب تكاليف التشغيل والصيانة ، أثناء اتخاذ الاختيار الصحيح للمرفقات الإلكترونية. يمكن اختيار حاوية مناسبة من خلال مراعاة تكاليف الصيانة ووقت التوقف عن العمل التي قد تتكبدها أنواع مختلفة ، والتي تؤثر في النهاية على التكلفة الإجمالية للملكية.

7. حجم المعدات

هذا هو أحد أهم العوامل الأساسية التي يجب التفكير فيها أثناء اختيار حاوية مناسبة. على الرغم من تفضيل الأحجام الصغيرة للمرفقات في المعدات الإلكترونية الحديثة ، إلا أنه يجب مراعاة عمق المنتج النهائي أثناء اختيار الخزانة لجعل عملية التثبيت أكثر ملاءمة وجدوى. علاوة على ذلك ، يجب أن يكون الحاوية الإلكترونية كبيرة بما يكفي لتمكين توزيع الطاقة وإدارة الكابلات بشكل مناسب في الدائرة.

8. مرونة التصميم

بناءً على تصميم الدائرة ، يجب أن توفر العلبة مرونة كافية من حيث العمق والارتفاع والعرض. أيضًا ، مع ظهور التقنيات المتقدمة مثل تكنولوجيا المعلومات (IT) والبيانات الضخمة وإنترنت الأشياء (IoT) ، يجب أن يكون الغلاف مرنًا بدرجة كافية لدمج عناصر التحكم المختلفة لأجهزة التوجيه ومعدات تكنولوجيا المعلومات الأخرى.

9. التوافق الكهرومغناطيسي

مع تزايد دمج التقنيات المتقدمة والأجهزة الإلكترونية الحديثة التي أصبحت أسرع من أي وقت مضى ، أصبحت مشكلة التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) مصدر قلق كبير. مع تزايد انتشار مشكلة EMI ، يجب اختيار حاوية يمكن أن توفر حماية EMI في الحالات التي يتم فيها استخدام المعدات في بيئات مع وجود EMI.

10. نطاق التعديلات المستقبلية

ربما يكون هو العامل الأكثر أهمية الذي يجب مراعاته عند اختيار العلبة الإلكترونية. فكر في إمكانية التعديل والقواطع لأسباب مختلفة مثل إضافة عنصر تحكم في الطقس إلى السقف ، أو إنشاء مساحة لواجهة الإنسان والآلة (HMI) ، أو إضافة مدخل كابل ، عند اختيار خزانة لمعداتك.