Fabrication et assemblage de circuits imprimés pour contrôleurs de vitesse d'avions radiocommandés

Vous avez besoin d'un circuit imprimé (PCB) ou d'un contrôleur de vitesse (ESC) pour un avion radiocommandé conçu par un client ? Highleap Electronics fabrique le circuit imprimé et assemble les systèmes ESC fournis par le client, prenant en charge la commutation à courant élevé , les interfaces moteur, les signaux de commande, la détection, les exigences thermiques et les tests de production définis.

Fabrication de circuits imprimés pour contrôleurs de vitesse d'aéronefs radiocommandés destinés à l'électronique de vol

Un contrôleur de vitesse électronique (ESC) pour avion radiocommandé est une carte de contrôle de puissance qui régule le fonctionnement du moteur en fonction du système de contrôle de l'avion. Sa conception peut varier considérablement selon le type de moteur, la tension et le courant de la batterie, le nombre de phases et la stratégie du micrologiciel. Un devis de fabrication nécessite donc les spécifications électriques précises et non la simple mention « ESC pour avion ».

Les contrôleurs de vitesse électroniques (ESC) pour avions sans balais comportent généralement plusieurs étages de commutation, un circuit de commande de grille, un microcontrôleur ou un contrôleur dédié, des capteurs de courant et de tension, un filtrage des entrées et des connecteurs pour moteur/batterie. Certains modèles proposent également une sortie auxiliaire régulée ; d’autres non. La présence et les caractéristiques de cette fonction doivent être spécifiées par le client.

Highleap se spécialise dans la fabrication de circuits imprimés (PCB) et d'assemblages de cartes électroniques (PCBA). La responsabilité du produit et de l'ingénierie de l'aéronef, du système de propulsion et du système de commande de vol incombe au client.

Étage de puissance sans balais, commande de grille et chemins de courant

L' étage de puissance représente le principal défi en matière de conception de circuits imprimés. Le choix des MOSFET, l'agencement des circuits de commande de grille, le découplage, les boucles de commutation et la géométrie du cuivre influent sur les pertes électriques et le comportement thermique. Le circuit imprimé doit préserver les chemins de courant et de fréquence élevés prévus par la conception finale.

Les connexions de la batterie et du moteur nécessitent des pastilles robustes et un cuivre adapté. Si le circuit utilise un shunt de courant, son emplacement et ses pistes de détection doivent respecter le schéma et le plan d'implantation. Il est déconseillé de comprimer les pistes à courant élevé pour réduire la taille du circuit imprimé, au risque de compromettre les performances thermiques ou électriques.

Pour la production, le matériau du circuit imprimé, l'épaisseur du cuivre, la structure des vias et la finition de surface doivent être choisis en fonction des exigences électriques et de fabrication du client. Ces paramètres doivent être précisés dans le plan de fabrication.

BEC, télémétrie et interfaces système aéronef

Certains contrôleurs de vitesse électroniques (ESC) pour aéronefs intègrent un circuit d'élimination de batterie (BEC) ou une autre sortie auxiliaire, tandis que d'autres utilisent un système d'alimentation séparé. Le BEC doit donc être considéré comme une caractéristique spécifique à la conception du contrôleur, et non comme une exigence universelle.

La télémétrie permet également d'établir une communication entre le contrôleur de vitesse électronique (ESC) et le système de commande de l'aéronef. L'interface peut transmettre des données telles que le courant, la tension, la température, le régime moteur ou d'autres paramètres, selon le micrologiciel et le protocole utilisés. La carte électronique doit prendre en charge l'interface définie, sans supposer que tous les ESC d'aéronefs utilisent le même système de télémétrie.

Le positionnement des connecteurs est particulièrement important dans les aéronefs, car le câblage, le flux d'air, les vibrations et la répartition du poids influent sur l'installation. La carte doit être fabriquée conformément aux spécifications mécaniques et électriques publiées.

Assemblage, inspection et test des cartes électroniques de contrôle de vitesse (ESC) pour avions radiocommandés

L'assemblage de composants électroniques de puissance exige des soudures uniformes sur les MOSFET, les circuits de commande de grille, les connecteurs et les composants thermiques. Highleap prend en charge le montage en surface (SMT), l'assemblage de composants électroniques de puissance , l'inspection optique automatisée (AOI), l'inspection par rayons X (le cas échéant), les tests électriques et les tests fonctionnels.

Un test fonctionnel doit être défini autour du contrôleur de vitesse électronique (ESC). Il peut inclure le démarrage, la commande, le comportement des phases du moteur, la mesure du courant, la sortie auxiliaire et les fonctions de protection programmées. Les tests à pleine puissance nécessitent un dispositif de contrôle et des procédures de sécurité appropriées.

Le micrologiciel et les données d'étalonnage doivent faire l'objet d'un contrôle de version. Si le contrôleur de vitesse électronique (ESC) utilise des paramètres programmables, le fichier de production doit indiquer les valeurs par défaut approuvées et toute procédure d'étalonnage requise.

Ensembles électroniques et d'alimentation pour aéronefs

Un avion radiocommandé comprend généralement un récepteur, un contrôleur de vitesse électronique (ESC), des servos, un contrôleur de vol ou d'autres composants électroniques de commande, un système de batterie et un système de télémétrie. Il ne faut pas confondre l'ESC avec le récepteur ou le contrôleur de vol : il s'agit de l'étage de contrôle de puissance du système moteur.

Cette distinction est importante lorsqu'un client demande des « composants électroniques pour avions radiocommandés ». Un fabricant de circuits imprimés a besoin de connaître précisément le périmètre de la carte. Un récepteur RF nécessite une fabrication et des tests sensibles aux radiofréquences ; un contrôleur de vitesse électronique (ESC) requiert une électronique de puissance et une gestion thermique adaptées ; un contrôleur de vol peut nécessiter des capteurs et un routage numérique haute densité.

Highleap peut fabriquer plusieurs assemblages de circuits imprimés pour une même famille de produits lorsque chaque carte possède un emballage de fabrication défini.

Approvisionnement en circuits imprimés ESC pour avions radiocommandés pour les programmes OEM et de production mondiaux

Les entreprises d'électronique pour modèles réduits d'avions aux États-Unis, au Canada, en Europe, en Australie et en Asie peuvent avoir besoin de prototypes , suivis de commandes de production importantes. Le choix des fournisseurs de contrôleurs de vitesse électronique (ESC) doit donc tenir compte de la continuité des composants, de la disponibilité des dispositifs d'alimentation, des capacités d'assemblage, du contrôle et des tests de production.

Highleap propose une assistance pour la fabrication de prototypes, de circuits imprimés et d'assemblages de circuits imprimés (PCBA), y compris l'approvisionnement en composants et les tests fonctionnels.

Pour un programme de grande envergure, le client doit indiquer la quantité annuelle ou récurrente prévue. Ceci est particulièrement important pour les MOSFET, les circuits de commande de grille, les connecteurs et autres composants de puissance dont l'approvisionnement peut influer sur le coût total et le délai de livraison.

Exigences de devis pour les circuits imprimés de contrôleur de vitesse d'aéronef radiocommandé

Une demande de devis de production doit inclure les fichiers Gerber ou ODB++, les données de perçage, les exigences d'empilement et de cuivre, la nomenclature, les dessins d'assemblage, les données de prélèvement et de placement, les informations mécaniques, le micrologiciel et les exigences de test.

Veuillez également indiquer le type de moteur, la plage de batteries, le courant maximal ou continu, les conditions de refroidissement, les références des connecteurs et tout procédé de revêtement ou de boîtier requis.

Lorsque le client fournit un package de fabrication complet, Highleap peut établir un devis pour la fabrication de circuits imprimés, l'assemblage de cartes électroniques (PCBA), l'approvisionnement en composants et les tests, conformément au périmètre du projet. Pour une production en série, veuillez indiquer la quantité prévue afin que le devis reflète le programme de production réel.

Pour la production récurrente de contrôleurs de vitesse électroniques (ESC) pour aéronefs, il est également utile de définir la relation entre la révision du circuit imprimé (PCB), la révision du firmware et l'étalonnage du contrôle moteur . Toute modification des dispositifs de commutation ou des composants de détection peut affecter le comportement de contrôle validé ; il est donc impératif d'examiner les substitutions de composants avant leur intégration dans un lot de production. Ceci est particulièrement important lorsque le même PCBA est utilisé pour plusieurs configurations d'aéronefs.