- 1. Zastosowania inżynieryjne i oceny IP
- 2. Warunki środowiskowe
- 3. Wymagania termiczne
- 4. Normy branżowe związane z projektem i wydajnością
- 5. Rodzaje materiałów
- 6. Całkowity koszt posiadania (TCO)
- 7. Rozmiar sprzętu
- 8. Elastyczność projektowania
- 9. Kompatybilność elektromagnetyczna
- 10. Zakres przyszłych modyfikacji
Współczesne obwody elektroniczne stają się potężniejsze niż kiedykolwiek. W konsekwencji potrzeby i wymagania dotyczące elementów elektronicznych zmieniły się znacząco w ciągu ostatnich kilku lat. Projektując obwód elektroniczny, inżynierowie muszą wziąć pod uwagę różne czynniki, takie jak zużycie energii, rozpraszanie ciepła i inne specyfikacje elektroniczne, aby zapewnić odpowiedni dobór komponentów elektronicznych zaprojektowanych specjalnie do różnorodnych zastosowań zarówno w sektorach przemysłowych, jak i komercyjnych.
Obudowa elektroniki jest jednym z najbardziej krytycznych elementów w obwodach elektronicznych, ponieważ nie tylko mieści cały moduł, ale także chroni go przed uszkodzeniami i awariami obwodów spowodowanymi różnymi czynnikami środowiskowymi. W związku z tym niezwykle ważne staje się dobranie odpowiednich szaf elektronicznych lub obudowy elektroniki zgodnie ze specyfikacjami projektu, aby zminimalizować ryzyko przestojów i przeszkód operacyjnych.
W tym artykule omówiono kluczowe kwestie dotyczące obwodów, a także kwestie związane ze standardowym projektowaniem, które wykraczają poza podstawowe zagadnienia projektowe, dotyczące wyboru odpowiedniej obudowy elektronicznej do projektu elektronicznego. Oto 10 najważniejszych czynników, o których należy pamiętać przy wyborze odpowiedniej szafki elektronicznej.
1. Zastosowania inżynieryjne i oceny IP
Zakres i zastosowanie twojego obwodu elektrycznego odgrywają integralną rolę przy wyborze obudowy elektronicznej. Konstrukcja szafek elektronicznych może ulec zmianie w zależności od specyfikacji elektronicznych obwodu i jego zastosowań inżynieryjnych. Co więcej, wymagania dotyczące stopnia ochrony (stopień ochrony IP) również odzwierciedlają kluczowy czynnik w procesie wyboru, ponieważ precyzyjnie odpowiadają potrzebom w zakresie stopnia ochrony przed kontaktem z częściami pod napięciem, kontroli uszkodzeń przed uderzeniami mechanicznymi i innych czynniki mechaniczne, takie jak otwarcie wody wraz z innymi stałymi obcymi składnikami.
2. Warunki środowiskowe
Ważne jest, aby zrozumieć, na jakie środowisko pracy i warunki pogodowe będzie narażony obwód, aby dokonać właściwego wyboru obudowy elektroniki. Konieczne jest posiadanie jasności co do tego, gdzie będzie się znajdować obudowa, zwłaszcza przy wyborze odpowiedniego materiału. Na podstawie tego, czy obudowa będzie ścienna w pomieszczeniach, na zewnątrz, narażona na trudne warunki cieplne, zanieczyszczenia chemiczne lub w ekstremalnych warunkach pogodowych, można określić materiał i inne specyfikacje obudowy elektroniki.
3. Wymagania termiczne
Wybierając szafy dla wrażliwych elementów elektrycznych, należy wziąć pod uwagę warunki termiczne i specyfikacje obwodu elektronicznego. To kolejny ważny aspekt, który ma znaczący wpływ na dobór materiału na obudowy elektroniki. Tworzywa sztuczne są doskonałymi izolatorami, które można stosować w obudowach obwodów elektronicznych o niewielkich potrzebach rozpraszania ciepła. Jednak w przypadku obwodów o wysokich napięciach i wysokich prądach, które mogą potencjalnie odzwierciedlać znaczną gęstość mocy i rozpraszanie ciepła, bardziej odpowiednie mogą być obudowy metalowe.
4. Normy branżowe związane z projektem i wydajnością
Organy zarządzające, międzynarodowe komitety normalizacyjne, takie jak Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (IEC), a także decydenci rządowi i regulatorzy zdefiniowali i opracowali standardy branżowe dla technologii elektrycznych, elektronicznych i pokrewnych. Identyfikują one specyfikacje produktu, z którym należy się zgadzać, i należy je wziąć pod uwagę przy wyborze odpowiedniej obudowy elektroniki.
5. Rodzaje materiałów
Niedawne postępy w materiałoznawstwie i technologiach zwiększyły dostępność różnych rodzajów materiałów, które dokładnie odpowiadają zapotrzebowaniu na obudowy elektroniczne w różnych zastosowaniach. Oprócz wymagań termicznych, elektrycznych i środowiskowych inne czynniki, które mogą wpływać na wybór materiałów w szafach elektronicznych, to cena, rozmiar, waga i estetyka. Akryl jest jednym z najbardziej opłacalnych materiałów okiennych. Akryl jest jednym z najpopularniejszych materiałów, ponieważ jest lekki, elastyczny, lekki, a przede wszystkim ze względu na jego większą odporność na uderzenia o szkło.
Kolejnym materiałem, który zyskuje na popularności, jest poliwęglan. Pomimo tego, że jest droższy od akrylu, jego odporność na uderzenia i odpryski oraz stabilność termiczna odzwierciedlają wzrost jego zastosowania. Oprócz akryli i poliwęglanu, inne materiały, które są powszechnie stosowane w szafkach, to szkło, metal, galvanneal, aluminium, miedź i stal nierdzewna, które muszą być starannie dobrane w zależności od potrzeb aplikacji.
PLA i ABS stały się również popularne w obudowach drukowanych w 3D. Budowanie, prototypowanie i modyfikowanie projektu za pomocą drukarki 3D przed sfinalizowaniem jest łatwe.
6. Całkowity koszt posiadania (TCO)
Zrozumienie wartości szafy, która zależy głównie od kosztów zakupu oraz kosztów eksploatacji i utrzymania, jest istotne przy właściwym doborze obudów elektronicznych. Odpowiednią obudowę można wybrać, biorąc pod uwagę koszty konserwacji i przestojów, które mogą występować w różnych odmianach, co ostatecznie ma wpływ na całkowity koszt posiadania.
7. Rozmiar sprzętu
To jeden z najbardziej podstawowych, ale ważnych czynników, o których należy pamiętać przy wyborze odpowiedniej obudowy. Chociaż w nowoczesnym sprzęcie elektronicznym preferowane są mniejsze rozmiary obudów, przy wyborze szafy należy wziąć pod uwagę głębokość produktu końcowego, aby proces instalacji był wygodniejszy i wykonalny. Ponadto obudowa elektroniki powinna być również na tyle duża, aby umożliwić właściwą dystrybucję mocy i zarządzanie kablami w obwodzie.
8. Elastyczność projektowania
Opierając się na projekcie obwodu, obudowa powinna zapewniać wystarczającą elastyczność pod względem głębokości, wysokości i szerokości. Ponadto wraz z pojawieniem się zaawansowanych technologii, takich jak technologie informacyjne (IT), Big Data i Internet rzeczy (IoT), obudowa powinna być wystarczająco elastyczna, aby integrować różne elementy sterujące dla routerów i innego sprzętu IT.
9. Kompatybilność elektromagnetyczna
Wraz z rosnącym włączaniem zaawansowanych technologii i nowoczesnych urządzeń elektronicznych, które stają się szybsze niż kiedykolwiek, problem zakłóceń elektromagnetycznych (EMI) stał się głównym problemem. Ponieważ problem EMI staje się coraz bardziej powszechny, obudowa, która może zapewnić ochronę EMI, musi być wybrana w przypadkach, gdy sprzęt jest używany w środowiskach z obecnością EMI.
10. Zakres przyszłych modyfikacji
To chyba najważniejszy czynnik, który należy wziąć pod uwagę przy wyborze obudowy elektroniki. Pomyśl o możliwości modyfikacji i wycięć z różnych powodów, takich jak dodanie sterowania pogodowego na dachu, stworzenie miejsca na interfejs człowiek-maszyna (HMI) lub dodanie przepustu kablowego przy wyborze szafy na sprzęt.