மசாஜ் துப்பாக்கி PCBA

மசாஜ் துப்பாக்கி PCBA தயாரிப்பதற்கான செயல்முறை என்ன: 20 ஆண்டு உற்பத்தி வழிகாட்டி

மசாஜ் துப்பாக்கி PCBA உற்பத்திக்கு அதிக மின்னோட்டம் கையாளுதல், தூரிகை இல்லாத மோட்டார் கட்டுப்பாடு மற்றும் பயனர் பாதுகாப்பு தேவை. மோட்டார் டிரைவ் எலக்ட்ரானிக்ஸ் உற்பத்தியில் இரண்டு தசாப்தங்களுக்குப் பிறகு, வடிவமைப்புகள் அதிக வெப்பமடைவதையும், சுமையின் கீழ் வேகத்தை இழப்பதையும் அல்லது பேட்டரி அபாயங்களை உருவாக்குவதையும் நான் பார்த்திருக்கிறேன். இந்த படிப்படியான செயல்முறை, கூறு தேர்வு முதல் இறுதி சோதனை வரை முழு உற்பத்தி பணிப்பாய்வுகளையும் உள்ளடக்கியது.

மசாஜ் துப்பாக்கி PCBA க்கான நிலையான உற்பத்தி ஓட்டம்

ஒவ்வொரு மசாஜ் துப்பாக்கியும் PCBA 9-படி வரிசையைப் பின்பற்றுகிறது. எந்தப் படியையும் தவிர்ப்பது கள தோல்வி விகிதங்களை அதிகரிக்கிறது.

படி 1 - கூறு கொள்முதல் மற்றும் உள்வரும் ஆய்வு

சோதனை: ஒவ்வொரு லாட்டிலிருந்தும் 50 MOSFETகளின் மாதிரி. Rds(ஆன்) 25°C மற்றும் 80°C இல் அளவிடவும். அதிக வெப்பநிலையில் 7 mΩக்கு மேல் உள்ள பொருட்களை நிராகரிக்கவும்.

படி 2 - சாலிடர் பேஸ்ட் ஸ்டென்சில் மற்றும் அச்சிடுதல்

முக்கியமானவை: MOSFETகளின் கீழ் 0.12 மிமீ தடிமன், MCU மற்றும் சென்சார்களின் கீழ் 0.10 மிமீ தடிமன் கொண்ட படி ஸ்டென்சில் பயன்படுத்தவும். ஒரு தடிமன் மட்டுமே திறந்த அல்லது பாலங்களை ஏற்படுத்துகிறது.

படி 3 - SMT அசெம்பிளி மற்றும் ரிஃப்ளோ

• வேலை வாய்ப்பு வரிசை: ஹால் சென்சார்கள் → செயலற்றவை → MOSFETகள் → MCU → இணைப்பிகள்
• ரிஃப்ளோ சுயவிவரம்: உச்சம் 245°C 10 வினாடிகள் (லீட்-ஃப்ரீ)
• நைட்ரஜன் வளிமண்டலம் - QFN தொகுப்புகளுக்கு (MCU, கேட் டிரைவர்) தேவை
• எக்ஸ்ரே ஆய்வு - MOSFET பேட்களின் கீழ் வெற்றிடத்தை சரிபார்க்க கட்டாயம் (வெற்றிடங்கள் < 20%)

படி 4 - துளையின் மூலம் கூறுகளுக்கு தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட சாலிடரிங்

மசாஜ் துப்பாக்கி PCBA க்கு இயந்திர வலிமைக்கு பெரும்பாலும் துளை பகுதிகள் தேவைப்படுகின்றன:

துளை பகுதிகளை மீண்டும் ஓட்ட வேண்டாம். அவர்களின் பிளாஸ்டிக் உடல்கள் 245 ° C அடுப்பில் உருகும்.

மசாஜ் கன் PCBA க்கான மோட்டார் டிரைவ் சர்க்யூட் வடிவமைப்பு

மோட்டார் டிரைவ் பிரிவு ஸ்டால் தற்போதைய கையாளுதல் மற்றும் பேட்டரி இயக்க நேரத்தை தீர்மானிக்கிறது.

மூன்று-கட்ட தூரிகை இல்லாத DC (BLDC) மோட்டார் டிரைவ்

வெப்ப வடிவமைப்பு: ஒவ்வொரு MOSFET 20A இல் 2W வரை சிதறுகிறது. கீழ் தாமிர ஊற்றுடன் (குறைந்தபட்சம் 2 அவுன்ஸ்) இணைக்கும் தெர்மல் வயாஸை (ஒரு MOSFETக்கு 9) பயன்படுத்தவும்.

பேட்டரி மற்றும் சார்ஜிங்கிற்கான பவர் மேனேஜ்மென்ட்

முக்கியமான பாதுகாப்பு: இரண்டு சுயாதீன ஓவர் கரண்ட் பாதுகாப்பு பாதைகளைப் பயன்படுத்தவும் - கேட் டிரைவரில் ஒன்று, பேட்டரி பாதுகாப்பு ஐசியில் ஒன்று. ஒற்றைத் தவறு, கட்டளையின்றி இயங்கும் மோட்டார் அனுமதிக்கக் கூடாது.

நிலைபொருள் நிரலாக்க மற்றும் அளவுத்திருத்தம்

எந்த மசாஜ் துப்பாக்கி PCBA முழு அளவுத்திருத்தம் இல்லாமல் உற்பத்தியை விட்டுவிடாது.

நிரலாக்க வரிசை

1. பூட்லோடர் ஃபிளாஷ் - SWD அல்லது UART வழியாக (5 வினாடிகள்)
2. அளவுத்திருத்த மாறிலிகள் - EEPROM அல்லது MCU ஃபிளாஷில் சேமிக்கப்படும்
3. வேகத் தேடுதல் அட்டவணை - PWM டூட்டி vs இலக்கு RPM (12 புள்ளிகள்)
4. ஸ்டால் கண்டறிதல் வரம்பு - தற்போதைய வரம்பு 22A ± 1A ஆக அமைக்கப்பட்டுள்ளது

ஒரு போர்டில் சேமிக்கப்படும் அளவுத்திருத்த அளவுருக்கள்

அளவுத்திருத்தம் ஏன் முக்கியமானது: ஒரு போர்டு ஹால் அளவுத்திருத்தம் இல்லாமல், மோட்டார் குறைந்த வேகத்தில் கேட்கக்கூடிய சிணுங்கலை உருவாக்குகிறது. பயனர்கள் குறைபாடுள்ள மசாஜ் துப்பாக்கிகளை நிராகரிக்கின்றனர்.

சட்டசபை மற்றும் இயந்திர ஒருங்கிணைப்பு

பிசிபிஏ கைப்பிடிக்கு பொருந்தவில்லை அல்லது வெப்பத்தை சிதறடித்தால் பயனற்றது.

வெப்ப மூழ்கி மற்றும் வெப்ப இடைமுகம்

சோதனை: 30 நிமிடங்களுக்கு 2800 RPM இல் PCBA மசாஜ் துப்பாக்கியை இயக்கவும். MOSFET கேஸ் வெப்பநிலை 85°Cக்குக் குறைவாக இருக்க வேண்டும்.

வயர் ஹார்னஸ் மற்றும் கனெக்டர் ஸ்ட்ரெய்ன் ரிலீஃப்

• பேட்டரி கம்பிகள் - சாலிடர் செய்யப்பட்ட பின் சிலிகான் மூலம் ஒட்டப்படுகிறது (நெகிழ்வான சோர்வைத் தடுக்கிறது)
• மோட்டார் கட்ட கம்பிகள் - பூட்டுதல் தாழ்ப்பாள் கொண்ட JST இணைப்பு (குறைந்தபட்சம் 20 சுழற்சிகள்)
• பட்டன் ஃப்ளெக்ஸ் கேபிள் - ZIF இணைப்பு, 0.5 மிமீ சுருதி, செருகப்பட்ட பிறகு ஒட்டப்பட்டது

உற்பத்தி சோதனை மற்றும் தரக் கட்டுப்பாடு

ஒவ்வொரு மசாஜ் துப்பாக்கி பிசிபிஏவும் இந்த ஐந்து சோதனைகளை அசெம்பிளி செய்வதற்கு முன் தேர்ச்சி பெற வேண்டும்.

எரிதல் மற்றும் அதிர்வு சோதனை

உற்பத்தியின் மாதிரி 5%:

• 2400 RPM இல் 6 மணிநேரம் - MCU சென்சார் வழியாக MOSFET வெப்பநிலையை கண்காணிக்கவும்
• சீரற்ற அதிர்வு - 5 Grms, 30 நிமிடங்கள் ( கைவிடப்பட்ட கருவியை உருவகப்படுத்துகிறது)
• சார்ஜ்-டிஸ்சார்ஜ் சுழற்சி - 3 சுழற்சிகள் (பாதுகாப்பு ஐசி சரிபார்க்கிறது)

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள் - மசாஜ் கன் PCBA தயாரிப்பு பற்றிய பொதுவான கேள்விகள்

Q1: மசாஜ் துப்பாக்கி PCBA உடல் அழுத்தத்தின் கீழ் சக்தியை இழக்க என்ன காரணம்?

ப: உயர் பக்க MOSFET களுக்கு போதுமான கேட் டிரைவ் வலிமை இல்லாததே முதன்மையான காரணம். அழுத்தம் மோட்டார் சுமை அதிகரிக்கும் போது, ​​BLDC கட்டுப்படுத்தி மின்னோட்டத்தை அதிகரிக்க முயற்சிக்கிறது. பூட்ஸ்ட்ராப் மின்தேக்கி (உயர் பக்க கேட் டிரைவரை இயக்கும்) குறைவாக இருந்தால், கேட் மின்னழுத்தம் MOSFET இன் வாசலுக்குக் கீழே குறைகிறது, Rds(on) ஐ 4 mΩ இலிருந்து 20 mΩ ஆக அதிகரிக்கிறது. இது ஒரு வெப்ப ரன்வே லூப்பை உருவாக்குகிறது:

மின்னழுத்த வீழ்ச்சி → கீழ் கேட் டிரைவ் → அதிக எதிர்ப்பு → அதிக வெப்பம் → மேலும் எதிர்ப்பு அதிகரிப்பு

பிழைத்திருத்தத்திற்கு PCBA மசாஜ் துப்பாக்கியில் மூன்று மாற்றங்கள் தேவை:

1. பூட்ஸ்ட்ராப் மின்தேக்கி மதிப்பு - குறைந்தபட்சம் 220 nF ஐப் பயன்படுத்தவும் (பல வடிவமைப்புகள் 47 nF ஐப் பயன்படுத்துகின்றன). கேட் கட்டணத்தின் அடிப்படையில் கணக்கிடவும்: C_boot = (Q_g × 10) / ΔV. வழக்கமான MOSFETகளுக்கு (Q_g = 30 nC), 220 nF பாதுகாப்பான விளிம்பை வழங்குகிறது.
2. கேட் டிரைவர் உச்ச மின்னோட்டம் - 1.5A சிங்க்/சோர்ஸ் திறன் கொண்ட இயக்கியைத் தேர்ந்தெடுக்கவும் (எ.கா., DRV8320). பலவீனமான இயக்கிகள் (0.5A) அதிக PWM கடமை சுழற்சிகளின் போது பூட்ஸ்ட்ராப் தொப்பியை ரீசார்ஜ் செய்ய முடியாது.
3. பூட்ஸ்டார்ப் டையோடு – அல்ட்ராஃபாஸ்ட் டையோடு (trr <50 ns) பயன்படுத்தவும். ஸ்டாண்டர்ட் 1N4148 ஆனது 4 ns மீட்டெடுப்பைக் கொண்டுள்ளது ஆனால் 100 mA மதிப்பீடு மட்டுமே - 20 kHz PWM இல் இயங்கும் PCBA மசாஜ் துப்பாக்கிக்கு போதுமானதாக இல்லை. BAS3007 (1A, 10 ns)க்கு மாறவும்.

இந்த மாற்றங்களுக்குப் பிறகு, 15 கிலோ உடல் அழுத்தத்துடன் கூட 22A இல் ஸ்டால் மின்னோட்டம் நிலையாக இருக்கும்.

Q2: மசாஜ் துப்பாக்கி PCBA இல் பேட்டரி பாதுகாப்பு IC தவறான தூண்டுதல்களை எவ்வாறு தடுப்பது?

ப: பேட்டரி பாதுகாப்பு ஐசியின் தற்போதைய சென்ஸ் லைனில் மோட்டார் கம்யூட்டேஷன் சத்தம் ஜோடிகளின் போது தவறான தூண்டுதல்கள் ஏற்படும். BLDC மோட்டரின் கட்ட மாறுதல் 50A வரை 1 µs மின்னோட்ட ஸ்பைக்குகளை உருவாக்குகிறது - பாதுகாப்பு IC ஒரு ஷார்ட் சர்க்யூட்டில் இருந்து வேறுபடுத்திப் பார்க்க முடியாத அளவுக்கு வேகமாக உள்ளது. மூன்று வன்பொருள் திருத்தங்கள் இதைத் தீர்க்கின்றன:

உணர்வு உள்ளீட்டில் லோ-பாஸ் வடிகட்டி - பாதுகாப்பு IC இன் CS+ பின்னில் நேரடியாக RC வடிப்பானை (10Ω + 1 µF செராமிக்) நிறுவவும். மூலை அதிர்வெண் = 16 kHz. இது சராசரி மின்னோட்டத்தை (20–30A) கடந்து செல்கிறது ஆனால் 200 kHz கம்யூடேஷன் ஸ்பைக்குகளைத் தடுக்கிறது.

தனி சென்ஸ் ரெசிஸ்டர் கிரவுண்ட் - ஷன்ட் ரெசிஸ்டரின் எதிர்மறை முனையத்திலிருந்து பாதுகாப்பு ஐசியின் சிஎஸ்-பின் வரை அர்ப்பணிக்கப்பட்ட கெல்வின் டிரேஸை இயக்கவும். MOSFET மூல மின்னோட்டங்களுடன் இந்த மைதானத்தைப் பகிர வேண்டாம். 1 mΩ பகிர்ந்த சுவடு கூட 50A இல் 50 mV தவறான சமிக்ஞையை உருவாக்குகிறது.

தாமத டைமர் சரிசெய்தல் - பாதுகாப்பு IC இன் மிகை மின்னோட்ட தாமதத்தை 100 µs க்கு நிரல்படுத்தவும் (உங்கள் IC அதை ஆதரிக்கிறது என்று வைத்துக்கொள்வோம்). பெரும்பாலான மசாஜ் துப்பாக்கி PCBA வடிவமைப்புகள் பேட்டரி குறிப்பு வடிவமைப்புகளிலிருந்து 10 µs தாமதத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன. பரிமாற்ற ஸ்பைக்குகள் 2-3 µs மட்டுமே நீடிக்கும். 100 µs தாமதமானது உண்மையான குறும்படங்களுக்கு (>50 µs கால அளவு) எதிர்வினையாற்றும்போது அவற்றைப் புறக்கணிக்கிறது.

அலைக்காட்டி மூலம் சோதிக்கவும்: அதிகபட்ச சுமையில் மோட்டார் இயங்கும் போது CS+ ஐ ஆய்வு செய்யவும். ஸ்பைக்குகள் பாதுகாப்பு IC இன் பயண வரம்புக்குக் கீழே இருக்க வேண்டும் (பொதுவாக 50A shuntக்கு 50 mV). ஸ்பைக்குகள் வரம்பை மீறினால், வடிகட்டி கொள்ளளவை 2.2 µF ஆக அதிகரிக்கவும்.

Q3: உற்பத்தியில் பல மசாஜ் துப்பாக்கி PCBA போர்டுகளை நிரலாக்க சரியான செயல்முறை என்ன?

ப: நான்கு-நிலை தயாரிப்பு நிரலாக்க செயல்முறை கலவை-அப்களைத் தடுக்கிறது மற்றும் நிரலாக்க நேரத்தை 75% குறைக்கிறது.

நிலை 1 - முன்-SMT நிரலாக்கம் (பெரிய ரன்களுக்கு விருப்பமானது)

பிளேஸ்மென்ட்டுக்கு முன் பூட்லோடரை MCUகளில் ப்ளாஷ் செய்ய கேங் புரோகிராமரை (எ.கா., Elnec BeeProg) பயன்படுத்தவும். இது வெளிப்புற ஃபிளாஷ் கொண்ட MCU களுக்கு மட்டுமே வேலை செய்யும் (பின்கள் வெளிப்படும் QFN தொகுப்புகள்). சரிபார்ப்பில் தோல்வியுற்ற சில்லுகளை நிராகரிக்கவும் - வைக்கப்பட்ட பலகைகளை மறுவேலை செய்வதை விட மலிவானது.

நிலை 2 - SMTக்குப் பிறகு கணினி நிரலாக்கம்

புரோகிராமிங் போகோ பின் பொருத்தத்தை வைக்கவும் (6 பின்கள்: SWDIO, SWCLK, 3.3V, GND, RESET, BOOT0). பல சேனல் புரோகிராமரைப் பயன்படுத்தவும் (ஒரே நேரத்தில் 8 அல்லது 16 பலகைகள்). இலக்கு நேரம்: சரிபார்ப்பு உட்பட ஒரு பலகைக்கு 45 வினாடிகள்.

நிலை 3 - அளவுத்திருத்த நிலையம் (மிக முக்கியமான)

நிரலாக்கத்திற்குப் பிறகு, ஆப்டிகல் குறியாக்கியுடன் உண்மையான மசாஜ் கன் மோட்டாரைக் கொண்ட அளவுத்திருத்த சாதனத்திற்கு பலகைகளை நகர்த்தவும். சாதனம் ஒவ்வொரு மசாஜ் துப்பாக்கி PCBA ஐ இயக்குகிறது:

• ஹால் சீரமைப்பு (மின் கோணத்தை தானாகவே சரிசெய்கிறது)
• வேக நேரியல் (பதிவுகள் PWM vs RPM அட்டவணை)
• தற்போதைய வரம்பு (22A பயணம் வரை சுமை அதிகரிக்கிறது)

இந்த 12 அளவுத்திருத்த மாறிலிகளை பாதுகாக்கப்பட்ட MCU ஃபிளாஷ் பிரிவில் சேமிக்கவும். அளவுத்திருத்தம் இல்லாத பலகைகள் சீரற்ற வேக சரிவுகளை உருவாக்குகின்றன.

நிலை 4 - கண்டறியக்கூடிய தன்மை

ஒவ்வொரு பிசிபிஏவிலும் 2டி டேட்டா மேட்ரிக்ஸ் குறியீட்டை அச்சிடுக:

• உற்பத்தி தேதி குறியீடு (YYWW)
• அளவுத்திருத்த செக்சம்
• MOSFET லாட் எண் (உள்வரும் ஆய்வில் இருந்து)

இறுதி சட்டசபையின் போது இந்த குறியீட்டை ஸ்கேன் செய்யவும். புலத்தில் தோல்வி ஏற்பட்டால், நீங்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட கூறு தொகுப்பைக் கண்டுபிடித்து, பாதிக்கப்பட்ட அலகுகளை மட்டுமே மறுவேலை செய்யலாம்.

மசாஜ் கன் PCBA க்கான உற்பத்தி மகசூல் இலக்குகள்

ஒழுங்காக தயாரிக்கப்பட்ட மசாஜ் கன் PCBA ஆனது 2800 RPM ஐ சுமையின் கீழ் வழங்குகிறது, 500 ms க்குள் ஸ்டாலில் மூடுகிறது மற்றும் 500 சார்ஜ் சுழற்சிகளைத் தக்கவைக்கிறது. இந்த நடைமுறையைப் பின்பற்றவும், ஒவ்வொரு அடியையும் தணிக்கை செய்யவும், உங்கள் தயாரிப்புகள் அளவுத்திருத்தத்தைத் தவிர்க்கும் அல்லது கேட் டிரைவைக் குறைவாகக் குறிப்பிடும் போட்டியாளர்களை விட சிறப்பாக செயல்படும்.