Rigid-Flex PCB yeDrone: Kugadzirisa Compact UAV Electronics

ziviso

Sezvo madrone ari kuderera uye achiwedzera kuva nesimba, mainjiniya anotarisana nekumanikidzwa kuri kuwedzera kwekuderedza nzvimbo uku vachichengetedza simba remagetsi. MaPCB akaomarara emadrone anosanganisa macircuit anochinjika uye zvikamu zvakasimba kuti zvigone kubatana kwakabatana kwevanodzora ndege, mamodule emakamera, uye mayuniti emagetsi. Kugadzirwa uku kwakasanganiswa kunobvisa zvinobatanidza zvakakura uye tambo dzinowedzera huremu uye dzinogadzira nzvimbo dzinogona kukundikana. Macircuit anochinjika eUAV anopetwa zvakanaka munzvimbo dzakamanikana, zvichitsigira kubatanidzwa kwakanyanya kunodiwa kune masisitimu emazuva ano emadrone.

Nei Drones Ichida Rigid-Flex PCBs

Compact drone masisitimu inoda mhinduro dzedunhu izvo zvakajairwa mabhodhi akaomarara haakwanise kupa. Vadzori vendege, ESCs, makamera, uye masensa anofanirwa kubatana mukati memamirimita enzvimbo iripo, uko echinyakare matambo magungano anodya yakawandisa huwandu uye kuwedzera huremu husina basa. Rigid-flex PCB tekinoroji inoderedza mapoinzi ekubatanidza nekubatanidza anochinjika maseketi akananga mubhodhi chimiro.

Zvakanakira zveakaomesesa-flex PCB zvekushandisa drone zvinosanganisira:

• Kurera huremu -Kubvisa zvinongedzo uye tambo kunoderedza masisitimu ne20-40% zvichienzaniswa neakaenzana akaomesesa mabhodhi magungano ane waya harnesses.
• Vibration kuramba -Flexible redunhu zvikamu zvinotora mechanical kusagadzikana iyo inogona kutsemuka majoini ekutengesa pane matambo ekubatanidza, achivandudza kuvimbika pasi pekugara kwemota vibration.
• Chiratidzo chekuvimbika -Kupfupisa kureba kwekutevera uye kuderedzwa kwemagetsi kukanganiswa kubva kune yakasanganiswa nzira inovandudza kutaurirana pakati pezvinhu zvekudzora ndege.
• Space optimization -Kupeta kwetatu-dimensional kunogonesa compact drone system architecture isingagoneki nemabhodhi akaomarara ega.

Zvimiro Dhizaini yeRigid-Flex PCBs muUAVs

Layer Configuration

Yakajairika UAV inochinjika PCB zvivakwa zvinoshandisa 4-layer yakaomesesa zvikamu zvekuisa chikamu chakasanganiswa ne2-layer flex matunhu ekubatanidza. Idzo nzvimbo dzakaomarara dzinopa dzakagadzika mapuratifomu ema processors, zvinobatanidza, uye zvikamu zvemagetsi zvinoda kuchengetedzwa kwemakanika rutsigiro. Flexible zvikamu nzira pakati pemamodule uchishandisa polyimide firimu substrates inokotama yadzokororwa pasina kuneta kwekondakita.

Bending Radius uye Mechanical Kuvimbika

Flexible circuit UAV zvikamu zvinoda zvishoma bend radius kuverenga kudzivirira conductor kupaza panguva yekuungana uye kushanda. Dynamic flex matunhu anotsungirira anogara achifamba anoda radii kanokwana kagumi kukora kwezvinhu, nepo mabhendi akasimba akaumbwa panguva yekumisikidza anogona kushandisa 6-8 nguva reshiyo. Stiffener kuiswa pa bend transitions kunodzivirira kushushikana kusungirirwa kunowedzera kutadza.

Kusarudzwa Kwezvinhu

Polyimide flex board inopa kugadzikana kwekupisa uye michina zvivakwa zvakakosha kuUAV zvemagetsi. Standard FR-4 ine zvikamu zvakaomarara apo kugadzikana kwedimensional uye kupisa kupisa kunonyanya kukosha. Zvivakwa zvisina kunamatira zvinobvisa bond layer ukobvu uye inovandudza kuchinjika munzvimbo dzakakomba dzekubhenda. Kuenderana kwezvinhu pakati peakaomesesa uye anochinjika stackups kunodzivirira delamination panguva yekupisa bhasikoro kubva -40 ° C kusvika 85 ° C yakajairika mukushanda kwekunze kwedrone.

Key Applications muCompact Drone Systems

Kubatanidzwa kweFlight Controller

Magadzirirwo ePCB anochinjika-chinjika anosanganisa mabhodhi e processor nema sensor interfaces kuburikidza nema flexible interconnects. Ma IMU, GPS, uye barometer modules zvinobatana kuburikidza ne flex tails dzinopfuura nepakati pe airframe mounting points dzisina connectors. Kubatanidzwa uku kunoderedza nguva yekuunganidza uye kunobvisa zvikanganiso zve wire harness pakugadzira.

Kamera Module Connection

Gimbal masisitimu inoda inochinjika yekubatanidza inotsungirira kutenderera ichitenderera ichichengetedza chiratidzo chekuvimbika kwekutapurirana kwevhidhiyo. Rigid-flex zvivakwa zvinoisa kamera interface yedunhu pazvikamu zvakaomarara nepo matunhu anochinjika achitevera gimbal kufamba kuburikidza nekuzara kwakazara kwekufamba. Iyi nzira inobvisa nyaya dzekuneta kwewaya dzinowanikwa muRibhoni tambo dzekushandisa, kuwedzera hupenyu hwesevhisi kupfuura 100,000 mafambiro ekufamba.

Battery uye Power Distribution

Mabhodhi ekugovera magetsi anobatsirwa kubva kune yakaoma-inochinjika PCB ye drone magetsi masisitimu nekubatanidza yakakwirira-ikozvino yakaomesesa akaturikidzana ekubatanidza bhatiri nemapazi anochinjika anoenda kune yega ESCs. Rigid zvikamu zvinopa thermal mass yeazvino-inobata zviteshi uye inokwirisa nzvimbo yemagetsi ekubatanidza. Flexible zvikamu zvinoderedza kushushikana kwemagetsi pamajoini ekutengesa kubva pakudengenyeka.

Gimbal Control Integration

Gimbal control unit inoda chaiyo mota dhiraivha masaini anounzwa kuburikidza nekuchinjika makubatanidza. UAV PCB gungano uchishandisa rigid-flex tekinoroji inochengetedza inodzorwa impedance kuburikidza nenzvimbo dzakabhenda, kuchengetedza chiratidzo chemhando yebrashiless mota commutation. Iyo mechanic kutevedzera yezvikamu zvinochinjika inodzivirira vibration mhinduro kubva kugimbal kufamba kunokanganisa kukwira kwendege.

Dhizaini uye Kugadzira Kufunga kweRigid-Flex PCB

Stack-up Optimization

Dhizaini yePCB yakasimba-inochinjika inoda kuronga nekungwarira kushanduka kwezvikamu pakati pezvikamu zvakasimba uye zvinochinjika. Kusarudzwa kwehuremu hwemhangura kunoenzanisa zvinodiwa pakuchinjika zvichienderana nekukwanisa kwemagetsi, kazhinji uchishandisa mhangura ye0.5 oz munzvimbo dzinochinjika dzinochinjika uye 1-2 oz muzvikamu zvakasimba. Kuiswa kuburikidza nekuisa kunodzivisa nzvimbo dzinochinjika uko kumanikidzwa kwebhareri kunokonzera kutsemuka, panzvimbo pezvo kunobatanidza zvinosanganisirwa mukati mezvikamu zvakasimba.

Inodzorwa Impedance muBending Regions

Yakakwira-kumhanya masaini kuyambuka inochinjika yedunhu UAV zvikamu zvinoda impedance control kuburikidza nekubhenda radius shanduko. Tsanangudzo yehupamhi uye nzvimbo yekuverenga inofanirwa kuverengera dielectric ukobvu kusiyanisa se polyimide compresses panguva yekuchinjika. Yakasiyana pairi nzira inochengetedza kubatana kwakasimba kuburikidza neshanduko kuchengetedza chiratidzo chekuvimbika kwe USB, MIPI kamera inotarisana, uye SPI sensor yekubatanidza.

Via Dziviriro uye Kuvimbika Kuedzwa

Kugadzira zvinodiwa zveUAV inoshanduka PCB zvinosanganisira:

• Coverlay protection -Inodzivirira maronda emhangura munzvimbo dzinochinjika nepo inochinjika solder mask inopa abrasion kuramba munzvimbo dzakaderera-kushushikana.
• Kuburikidza nekusimbisa -Teardrop pad geometry pamiganho yakaoma-inotenderera inogovera kushushikana kwemechani uye inodzivirira annular mhete kupatsanurwa.
• IPC-6013 kutevedzera -Kirasi 3 inotsanangurwa inovimbisa maitiro ekugadzira anosangana neaerospace kuvimbika zviyero.
• Flex cycle test - Verification inosanganisira 100,000+ bend cycles uye thermal shock qualification kubva -55°C kusvika 125°C.

Zvakanakira uye Kutengeserana kweRigid-Flex PCB yeDrone Systems

Performance Benefits

Mabhenefiti ePCB yedrone yakareruka ekuvakwa kwerigid-flex anovandudza mashandiro ekubhururuka kuburikidza nekuderedza huremu hwesystem. Kubvisa zvinobatanidza kunobvisa magiramu 15-30 kubva kumadrone akajairika, zvichiwedzera nguva yekubhururuka nemaminitsi 2-3. Magadzirirwo ePCB anochengetedza nzvimbo anogonesa ma airframe madiki kana kuwedzera kugona kwebhatiri mukati memaenvelopu aripo.

Dhizaini uye Mutengo Kufunga

Kugadzira kuomarara kunowedzera kunodhura 40-60% pamusoro peakaenzana akaomesesa mabhodhi magungano ane tambo harnesses. Dhizaini iterations inoda hunyanzvi hwekushandisa uye nguva dzekutungamira dzakarebesa zvichienzaniswa neyakajairwa PCB maitiro. Zvikwata zveinjiniya zvinofanirwa kurongedza zvinodiwa zvemakina uye zvemagetsi panguva imwe chete, zvichida kubatana-kuranga kubatana kutanga mukusimudzira.

mhedziso

Rigid-flex PCB tekinoroji inogadzirisa matambudziko akakosha ekombuta drone zvemagetsi kuburikidza neakasanganiswa anochinjika maseketi, kubviswa kwekubatanidza, uye kuvaka-kusagadzikana. Iyo-matatu-dimensional routing kugona inogonesa masisitimu ekuvaka anokwirisa ese vhoriyamu uye huremu uku ichichengetedza kutendeseka kwechiratidzo pasi pemamiriro ekubhururuka. Dhizaini yakaoma uye mutengo wekugadzira unomiririra zvakakosha, asi kuvandudzwa kwekuita kunoruramisa kugamuchirwa kwezvirongwa zvekugadzira uko kushandiswa kwenzvimbo uye kuvimbika kunotaridza kubudirira kwehurongwa.