Produzione di PCB e PCBA per regolatori di velocità di aeromobili RC

Hai bisogno di un PCB per il regolatore di velocità di un aeromobile RC o di un PCBA per ESC per un aeromobile progettato da un cliente? Highleap Electronics produce i PCB e assembla i progetti di ESC forniti dal cliente, supportando la commutazione ad alta corrente , le interfacce motore, i segnali di controllo, i sensori, i requisiti termici e i test di produzione definiti.

Produzione di PCB per regolatori di velocità di aeromobili radiocomandati per l'elettronica di volo.

Un ESC per aeromodelli radiocomandati è una scheda di controllo della potenza utilizzata per regolare il funzionamento del motore in base al sistema di controllo dell'aeromobile. Il design può variare notevolmente in base al tipo di motore, alla tensione della batteria, alla corrente, al numero di fasi e alla strategia del firmware. Pertanto, per un preventivo di produzione sono necessarie le specifiche elettriche effettive, non solo la dicitura "ESC per aeromodelli".

I regolatori di velocità (ESC) per aeromobili brushless contengono in genere più stadi di commutazione, circuiti di pilotaggio del gate, un microcontrollore o un controller dedicato, sensori di corrente e tensione, filtri di ingresso e connettori per motore/batteria. Alcuni modelli offrono anche un'uscita ausiliaria regolata; altri no. La presenza e la potenza nominale di tale funzione devono essere specificate dal cliente.

L'ambito produttivo di Highleap comprende i PCB e i PCBA. L'aeromobile, il sistema di propulsione e il prodotto di controllo del volo rimangono di responsabilità del cliente in termini di prodotto e ingegneria.

Stadio di potenza brushless, azionamento del gate e percorsi della corrente

Lo stadio di potenza rappresenta la sfida principale nella progettazione di un PCB. La selezione dei MOSFET, il layout del gate-driver, il disaccoppiamento, i circuiti di commutazione e la geometria del rame influenzano le perdite elettriche e il comportamento termico. Il PCB deve preservare i percorsi ad alta corrente e alta frequenza previsti nel progetto originale.

I collegamenti della batteria e del motore richiedono piazzole meccanicamente robuste e rame di qualità adeguata. Se il progetto prevede l'utilizzo di uno shunt di corrente, il suo posizionamento e le tracce di rilevamento devono essere conformi allo schema elettrico e al layout. Il percorso delle correnti elevate non deve essere compresso semplicemente per ridurre le dimensioni del circuito stampato, se ciò compromette le prestazioni termiche o elettriche.

Per la produzione, il materiale del PCB, il peso del rame, la struttura dei fori passanti e la finitura superficiale devono essere selezionati in base ai requisiti elettrici e di produzione del cliente. Questi parametri devono essere controllati nel disegno di fabbricazione.

BEC, telemetria e interfacce dei sistemi di bordo

Alcuni ESC per aeromobili forniscono un circuito di eliminazione della batteria o un'altra uscita ausiliaria, mentre altri si affidano a un sistema di alimentazione separato. Un BEC dovrebbe quindi essere considerato una caratteristica specifica del progetto, non un requisito universale per gli ESC.

La telemetria può anche aggiungere la comunicazione tra l'ESC e il sistema di controllo dell'aeromobile. L'interfaccia può trasmettere dati relativi a corrente, tensione, temperatura, giri al minuto o altri parametri a seconda del firmware e del protocollo. Il PCB deve supportare l'interfaccia definita, senza presupporre che ogni ESC per aeromobili utilizzi lo stesso sistema di telemetria.

Il posizionamento dei connettori è particolarmente importante negli aeromobili, poiché il cablaggio, il flusso d'aria, le vibrazioni e la distribuzione del peso influenzano l'installazione. La scheda deve essere prodotta in conformità alle specifiche meccaniche ed elettriche rilasciate.

Assemblaggio, ispezione e collaudo di schede PCBA per ESC di aeromobili RC.

L'assemblaggio di componenti elettronici di potenza richiede saldature precise e uniformi su MOSFET, driver di gate, connettori e componenti termici. Highleap offre supporto per SMT, assemblaggio di componenti elettronici di potenza , AOI, ispezione a raggi X (ove applicabile), test elettrici e test funzionali.

È necessario definire un test funzionale specifico per il regolatore di velocità (ESC). Tale test può includere l'avvio, l'ingresso di controllo, il comportamento di fase del motore, il rilevamento della corrente, l'uscita ausiliaria e le funzioni di protezione programmate. Il test a piena potenza richiede un banco di prova controllato e procedure di sicurezza adeguate.

Il firmware e i dati di calibrazione devono essere soggetti a controllo di versione. Se l'ESC utilizza parametri programmabili, il file di produzione deve indicare i valori predefiniti approvati e qualsiasi procedura di calibrazione richiesta.

Componenti elettronici e di alimentazione per aeromobili correlati

Un aeromobile radiocomandato in genere include un ricevitore, un ESC (Electronic Speed ​​Controller), dei servomotori, un controllore di volo o altra elettronica di controllo, un sistema di batterie e un sistema di telemetria. L'ESC non deve essere confuso con il ricevitore o il controllore di volo: è lo stadio di controllo della potenza per il sistema motore.

Questa distinzione è importante quando un cliente chiede " elettronica per aeromodelli radiocomandati ". Un produttore di PCB ha bisogno di conoscere con precisione l'ambito di lavoro a livello di scheda. Un ricevitore RF richiede fabbricazione e test sensibili alle radiofrequenze; ​​un ESC richiede elettronica di potenza e attenzione termica; un controllore di volo può richiedere sensori e routing digitale ad alta densità.

Highleap è in grado di produrre più assemblaggi di PCB per una singola famiglia di prodotti, a condizione che ogni scheda abbia un package di produzione definito.

Fornitura di PCB ESC per aeromobili RC per programmi OEM e di produzione globali.

Le aziende produttrici di elettronica per aeromodelli negli Stati Uniti, in Canada, in Europa, in Australia e in Asia potrebbero aver bisogno di quantità di prototipi seguite da grandi ordini di produzione. L'approvvigionamento di ESC (Electronic Speed ​​Controller) dovrebbe quindi tenere conto della continuità dei componenti, della disponibilità dei dispositivi di potenza, della capacità di assemblaggio, dell'ispezione e dei test di produzione.

Highleap offre supporto per tutte le fasi, dalla prototipazione alla produzione in serie di PCB e all'assemblaggio di PCB, inclusi l'approvvigionamento dei componenti e i test funzionali.

Per programmi di grandi volumi, il cliente dovrebbe fornire una quantità annua o ricorrente prevista. Ciò è particolarmente importante per MOSFET, driver di gate, connettori e altri componenti di potenza il cui approvvigionamento può influenzare il costo totale e i tempi di consegna.

Requisiti per il preventivo del PCB del regolatore di velocità per aeromobili RC

Una richiesta di offerta per la produzione dovrebbe includere file Gerber o ODB++, dati di foratura, requisiti di impilamento e rame, distinta base (BOM), disegni di assemblaggio, dati di prelievo e posizionamento, informazioni meccaniche, firmware e requisiti di collaudo.

Fornire inoltre il tipo di motore, l'autonomia della batteria, la corrente massima o continua, le condizioni di raffreddamento, i codici dei connettori e qualsiasi rivestimento o processo di incapsulamento richiesto.

Quando il cliente fornisce un pacchetto di produzione completo, Highleap può fornire un preventivo per la fabbricazione di PCB, l'assemblaggio di PCB, l'approvvigionamento dei componenti e il collaudo, come definito dall'ambito del progetto. Per la produzione in serie, è necessario indicare la quantità prevista in modo che il preventivo possa rispecchiare il programma di produzione effettivo.

Per la produzione ricorrente di ESC per aeromobili, è inoltre utile definire la relazione tra la revisione del PCB, la revisione del firmware e la calibrazione del controllo motore . Una modifica ai dispositivi di commutazione o ai componenti di rilevamento può influire sul comportamento di controllo validato, pertanto le sostituzioni dei componenti devono essere esaminate prima di essere introdotte in un lotto di produzione. Ciò è particolarmente importante quando lo stesso PCBA viene fornito per diverse configurazioni di aeromobili.