Fabricação e montagem de placas de circuito impresso (PCBA) para controladores de velocidade de aeronaves RC.

Precisa de uma placa de circuito impresso (PCB) para controlador de velocidade ou ESC para um aeromodelo projetado por um cliente? A Highleap Electronics fabrica a PCB e monta os projetos de ESC fornecidos pelo cliente, suportando comutação de alta corrente , interfaces de motor, sinais de controle, sensores, requisitos térmicos e testes de produção definidos.

Fabricação de PCB para controlador de velocidade de aeronaves RC para eletrônica de voo

Um ESC para aeromodelos é uma placa de controle de potência usada para regular o funcionamento do motor de acordo com o sistema de controle da aeronave. O projeto pode variar substancialmente dependendo do tipo de motor, da voltagem da bateria, da corrente, do número de fases e da estratégia de firmware. Portanto, um orçamento de fabricação precisa da especificação elétrica real, e não apenas da expressão "ESC para aeromodelos".

Os ESCs para aeronaves brushless geralmente contêm múltiplos estágios de comutação, circuitos de acionamento de gate, um microcontrolador ou controlador dedicado, sensores de corrente e tensão, filtragem de entrada e conectores para motor/bateria. Alguns modelos também oferecem uma saída auxiliar regulada; outros não. A presença e a especificação dessa função devem ser definidas pelo cliente.

O escopo de fabricação da Highleap se limita às placas de circuito impresso (PCB) e às placas montadas em placa de circuito impresso (PCBA). A responsabilidade pelo produto e pela engenharia da aeronave, do sistema de propulsão e do sistema de controle de voo permanece com o cliente.

Estágio de potência sem escovas, acionamento do gate e caminhos de corrente

O estágio de potência é o principal desafio da placa de circuito impresso (PCB). A seleção dos MOSFETs, o layout dos circuitos de acionamento de gate, o desacoplamento, os circuitos de comutação e a geometria do cobre influenciam as perdas elétricas e o comportamento térmico. A PCB deve preservar os caminhos de alta corrente e alta frequência previstos no projeto original.

As conexões da bateria e do motor exigem pads mecanicamente robustos e cobre adequado. Se o projeto utilizar um shunt de corrente, seu posicionamento e as trilhas de detecção devem seguir o esquema e o layout previstos. O roteamento de alta corrente não deve ser comprimido simplesmente para reduzir o tamanho da placa se isso comprometer o desempenho térmico ou elétrico.

Para a produção, o material da placa de circuito impresso (PCB), a espessura do cobre, a estrutura dos furos de passagem e o acabamento da superfície devem ser selecionados de acordo com os requisitos elétricos e de fabricação do cliente. Esses parâmetros devem ser controlados no desenho de fabricação.

BEC, Telemetria e Interfaces de Sistemas de Aeronaves

Alguns ESCs de aeronaves oferecem um circuito eliminador de bateria ou outra saída auxiliar, enquanto outros dependem de um sistema de alimentação separado. Portanto, um BEC deve ser tratado como um recurso específico do projeto, e não como um requisito universal para ESCs.

A telemetria também pode adicionar comunicação entre o ESC e o sistema de controle da aeronave. A interface pode reportar corrente, tensão, temperatura, RPM ou outros dados, dependendo do firmware e do protocolo. A placa de circuito impresso (PCB) deve suportar a interface definida, sem presumir que todos os ESCs de aeronaves utilizem o mesmo sistema de telemetria.

O posicionamento dos conectores é particularmente importante em aeronaves, pois a fiação, o fluxo de ar, a vibração e a distribuição de peso influenciam a instalação. A placa deve ser fabricada de acordo com as especificações mecânicas e elétricas divulgadas.

Montagem, inspeção e teste da placa de circuito impresso (PCBA) do ESC para aeromodelos RC

A montagem de eletrônica de potência exige juntas de solda consistentes em MOSFETs, drivers de gate, conectores e componentes térmicos. A Highleap oferece suporte a SMT, montagem de eletrônica de potência , inspeção óptica automatizada (AOI), inspeção por raios X (quando aplicável), testes elétricos e testes funcionais.

Um teste funcional deve ser definido em torno do ESC propriamente dito. Ele pode incluir inicialização, entrada de controle, comportamento da fase do motor, detecção de corrente, saída auxiliar e funções de proteção programadas. O teste em potência máxima requer um dispositivo de controle e procedimentos de segurança adequados.

O firmware e os dados de calibração devem ser controlados por versão. Se o ESC usar parâmetros programáveis, o arquivo de produção deve indicar os valores padrão aprovados e qualquer processo de calibração necessário.

Componentes eletrônicos e conjuntos de energia relacionados para aeronaves

Um aeromodelo normalmente inclui um receptor, ESC, servos, controlador de voo ou outros componentes eletrônicos de controle, sistema de bateria e telemetria. O ESC não deve ser confundido com o receptor ou o controlador de voo: ele é o estágio de controle de potência do sistema de motor.

Essa distinção é importante quando um cliente pede " eletrônica para aeromodelismo ". Um fabricante de PCBs precisa do escopo exato em nível de placa. Um receptor de RF requer fabricação e testes sensíveis à radiofrequência; um ESC requer eletrônica de potência e atenção térmica; um controlador de voo pode exigir sensores e roteamento digital de alta densidade.

A Highleap pode fabricar várias montagens de PCBs para uma mesma família de produtos quando cada placa possui um pacote de fabricação definido.

Fornecimento de placas de circuito impresso (PCBs) para controladores eletrônicos de voo (ESCs) para programas globais de OEMs e produção.

Empresas de eletrônica para modelos de aeronaves nos Estados Unidos, Canadá, Europa, Austrália e Ásia podem precisar de quantidades de protótipos seguidas de grandes encomendas de produção. Portanto, o fornecimento de componentes eletrônicos para aeromodelismo (ESC) deve considerar a continuidade dos componentes, a disponibilidade de dispositivos de potência, a capacidade de montagem, a inspeção e os testes de produção.

A Highleap oferece suporte desde a prototipagem até a fabricação em massa de PCBs e PCBA, incluindo o fornecimento de componentes e testes funcionais.

Para programas de grande volume, o cliente deve fornecer uma quantidade anual ou recorrente esperada. Isso é especialmente importante para MOSFETs, drivers de gate, conectores e outros componentes de potência, cuja aquisição pode influenciar o custo total e o prazo de entrega.

Requisitos para orçamento da placa de circuito impresso do controlador de velocidade de aeronaves RC

Uma solicitação de cotação (RFQ) para produção deve incluir arquivos Gerber ou ODB++, dados de furação, requisitos de empilhamento e de cobre, lista de materiais (BOM), desenhos de montagem, dados de pick-and-place, informações mecânicas, firmware e requisitos de teste.

Indique também o tipo de motor, a gama de baterias, a corrente máxima ou contínua, as condições de refrigeração, os números de peça dos conectores e qualquer processo de revestimento ou de invólucro necessário.

Quando o cliente fornece um pacote completo de fabricação, a Highleap pode cotar a fabricação de PCBs, a montagem de PCBA, o fornecimento de componentes e os testes, conforme definido no escopo do projeto. Para produção em grande volume, inclua a quantidade esperada para que a cotação reflita o programa de produção real.

Para a produção recorrente de ESCs de aeronaves, também é útil definir a relação entre a revisão da placa de circuito impresso (PCB), a revisão do firmware e a calibração do controle do motor . Uma alteração nos dispositivos de comutação ou nos componentes de sensoriamento pode afetar o comportamento de controle validado; portanto, as substituições de componentes devem ser revisadas antes de serem introduzidas em um lote de produção. Isso é particularmente importante quando a mesma placa de circuito impresso (PCBA) é fornecida para várias configurações de aeronaves.