ทำไมดูเหมือนจะมีส่วนประกอบที่ขาดหายไปใน PCBs จำนวนมาก?

ฉันเคยเห็น PCBs บางตัวเป็นส่วนประกอบบางส่วนได้ถูกร่างแต่ดูเหมือนจะไม่ติดตั้งบนกระดาน ดูภาพนี้ (ของ PlayStation 2) ที่มีการดึงตัวหม้อแปลง:

ทำไมถึงทำแบบนี้ในบางวงจร?

มีความเป็นไปได้สองสามอย่าง หนึ่งคือพวกเขากำลังใช้ PCB เดียวสำหรับการออกแบบหลาย

อีกแนวคิดหนึ่ง (ที่ยังคงเป็นแนวคิดเดียวกัน แต่ส่วนใหญ่แตกต่างกันในทางปฏิบัติ) คือพวกเขาเริ่มต้นด้วยการออกแบบเดียว จากนั้น (ตัวอย่าง) ชิ้นส่วนใหม่ก็มีให้ซึ่ง (ตัวอย่าง) รวมฟังก์ชันการทำงานเพิ่มเติมเข้ากับ IC ดังนั้นส่วนประกอบแฝงที่เคยเป็นที่ต้องการไม่ได้มีอีกแล้ว ตัวอย่างเช่นชิ้นส่วนที่ต้องการตัวต้านทานแบบดึงขึ้นภายนอกอาจถูกแทนที่ด้วยชิ้นส่วนที่เหมือนกัน แต่มีตัวต้านทานแบบดึงขึ้นภายใน บอร์ดของคุณมีจุดสำหรับตัวต้านทานแบบดึงขึ้น แต่ด้วยส่วนใหม่ที่คุณจะได้รับฟังก์ชั่นการทำงานที่เหมือนกันทั้งหมดเพียงแค่ละเว้นพวกมัน

ส่วนใหญ่เป็นคำถามของการปรับสมดุลต้นทุนการออกแบบ PCB กับต้นทุนการผลิตที่เพิ่มขึ้นโดยใช้การออกแบบ PCB ที่มีอยู่

ตัวอย่างเช่นสมมติว่ามีค่าใช้จ่าย $ 500,000 ในการออกแบบ PCB และโดยการออกแบบใหม่คุณสามารถประหยัด $ 1 ในแต่ละรายการที่เสร็จสมบูรณ์ เห็นได้ชัดว่าคุณต้องขายอย่างน้อย 500,000 การออกแบบที่ได้รับการดัดแปลงเพื่อให้การออกแบบใหม่ดีขึ้น หากคุณขายน้อยกว่านั้นคุณก็ยังคงยึดติดกับการออกแบบที่มีอยู่เดิมได้ดีขึ้น

นอกจากนี้ซัพพลายเออร์ส่วนใหญ่ให้การแบ่งราคา (บ่อยครั้งมาก) สำหรับการผลิตสินค้าที่เหมือนกันจำนวนมาก ตัวอย่างเช่นสมมติว่าคุณมีการออกแบบสองแบบและคาดว่าจะขายได้ประมาณ 5,000 การออกแบบแต่ละแบบ ทุกอย่างเท่าเทียมกันหนึ่งใน PCBs ควรมีราคา $ 1 น้อยกว่าการผลิตอื่น ๆ - แต่ถ้าคุณซื้อ 10,000 การออกแบบเดียวคุณจะได้รับส่วนลด 10% ในกรณีนี้ถ้าแต่ละ PCB มีต้นทุนอย่างน้อย $ 10 ในการผลิตคุณจะต้องประหยัดเงินโดยใช้บอร์ดเดียวกันสำหรับการออกแบบทั้งสอง

การมีการออกแบบ PCB น้อยลงก็ทำให้การผลิตง่ายขึ้น คุณต้องติดตามส่วนหนึ่งในสินค้าคงคลังแทนที่จะเป็นสองส่วน ส่วนนั้น (PCB) อาจเป็นเพียงหนึ่งเดียวที่ไม่ซ้ำกันอย่างแท้จริงในแต่ละการออกแบบดังนั้นหากคุณคาดเดา / ทำนายว่าการออกแบบทั้งสองจะขายผิดอย่างไรการทำให้สินค้าคงคลังของคุณมีความสมดุลค่อนข้างง่าย ตัวอย่างเช่นการสั่งซื้อ PCB แบบกำหนดเองโดยทั่วไปจะมีระยะเวลาในการรอคอยนานกว่าการสั่งตัวเก็บประจุมาตรฐานตัวต้านทานปิดไอซีชั้นวางเป็นต้น

ส่วนใหญ่ควบคุมต้นทุน คุณมีบอร์ดเดียวหรือตระกูลเล็กทำให้มีความยืดหยุ่นและเติมชิ้นส่วนเหล่านั้นที่คุณต้องการสำหรับผลิตภัณฑ์ที่กำหนด ฟังดูวิเศษ แต่ในการผลิตจำนวนมากนิกเกิลทุกตัวสามารถนับได้

คุณสามารถปล่อยให้บางส่วนของตัวกรองออกสำหรับผลิตภัณฑ์ที่กำหนดไว้สำหรับประเทศที่ไม่ได้เลือก EMI และประหยัดได้ 20 หรือ 25 เซนต์ต่อหน่วย

มีเหตุผลหลายประการที่จะมีรูปแบบย่อยในธีม บอร์ดโดยเฉพาะอย่างยิ่งในภาพนั้นน่าจะเป็นบอร์ดที่ประทับตรา (ไม่เจาะ) ดังนั้นจึงมีค่าใช้จ่ายทุนในการผลิตและ (ที่สำคัญกว่า) กรณีจะมีขนาดที่จะใช้บอร์ดที่ใหญ่ที่สุดที่มีเพื่อให้ไม่มีเงินออมในการทำ PCB เปล่าหลายแห่งมีค่าใช้จ่ายเพียงอย่างเดียวและอีกส่วนที่กำหนดเองไปยังสินค้าคงคลัง (หลังจากการบรรจุหมายเลขชิ้นส่วนเปล่าแยกเป็นส่วนประกอบย่อยหลายรายการแน่นอนดังนั้นการประหยัดอาจไม่มากนัก)

ตัวอย่างเช่นใน Altium สิ่งเหล่านี้เรียกว่า "ชุดประกอบต่างๆ" แผนผังต้นฉบับและเอกสารต้นฉบับ PCB สามารถใช้ในการผลิต BOM สำหรับตัวแปรแต่ละตัวได้ อาจมีการตัดส่วนต่าง ๆ เปลี่ยนหมายเลขชิ้นส่วนหรือค่าที่เปลี่ยนแปลงสำหรับแต่ละรุ่น

ในกรณีของรายการในภาพถ่ายดูเหมือนว่าจะใช้ชิ้นส่วนเรเดียลดิสก์ในตัวแปรหนึ่งและส่วนแม่เหล็กในตัวแปรอื่น

ในฐานะที่เป็นคำตอบอื่น ๆ รัฐผลิตภัณฑ์หลายประเภทอาจได้รับการจัดหาให้ในเชิงเศรษฐกิจโดย PCB เดียวกันหรือมีความยืดหยุ่นในการผลิตเมื่อต้องเผชิญกับความน่าเชื่อถือของซัพพลายเออร์ที่แตกต่างกัน ('การจัดหาครั้งที่สอง')

วงจรในภาพถ่ายของคุณเป็นส่วนหนึ่งของแหล่งจ่ายไฟสลับโหมด (SMPS) ส่วนที่ถูกละไว้จะดูเหมือนว่าหม้อแปลง aa (ด้านหนึ่งมีสองขั้วส่วนอีกด้านหนึ่งมีสามส่วนดังนั้นจึงไม่น่าจะเป็นโหมดสามัญสำลัก) หม้อแปลงถูกแทนที่ด้วยตัวเก็บประจุหรือตัวยับยั้งชั่วคราว โปรดทราบว่าตัวเก็บประจุอยู่ภายในโครงร่างของหม้อแปลง - ระบุว่านักออกแบบตั้งใจอย่างเต็มที่ว่าจะเป็น / หรือการออกแบบ ตอนนี้ PCB ก็เป็นด้านเดียว นี่คือตัวเลือกยอดนิยมสำหรับผลิตภัณฑ์เพื่อผู้บริโภคเนื่องจากเป็นต้นทุนที่ต่ำที่สุด ดังนั้นตำแหน่งของหม้อแปลงหรือตัวเก็บประจุที่เกี่ยวข้องกับแทร็กทองแดงที่อยู่ด้านล่างห้ามการติดตั้งทั้งสองส่วน

ผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่ในทุกวันนี้มีแหล่งจ่ายพลังงานแบบ 'สากล' ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้สวิตช์เลือกแรงดันไฟฟ้าในส่วนต่าง ๆ ของโลก [EDIT - ด้วยเหตุผลเดียวกันการใช้ส่วนประกอบ EMI ที่แตกต่างกันสำหรับภูมิภาคต่างๆ สหรัฐอเมริกาแคนาดาและสหภาพยุโรปมีความต้องการอย่างมากในเรื่องนี้ดังนั้นเมื่อการออกแบบของคุณสามารถตอบสนองความต้องการเหล่านั้นได้แล้วการทำรุ่น EMI ในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์จะมีค่าใช้จ่ายสูงกว่าการออกแบบทั่วไป] ดังนั้น 'การกำหนดเวอร์ชัน' โดยนัยโดยหม้อแปลงหรือตัวเก็บประจุคือตัวเก็บประจุกำลังถูกใช้เพื่อจัดเตรียมสิ่งกีดขวางกระแสตรงที่มิฉะนั้นจะได้รับจากหม้อแปลง ฉันเดาว่านี่เป็นส่วนหนึ่งของด้านหลักของอุปทานในการให้อคติกับตัวควบคุมหลักของ SMPS และตัวเก็บประจุเป็นเพียงทางเลือกราคาถูกสำหรับหม้อแปลงโดยเฉพาะในกรณีนี้แต่พวกเขาออกจากหม้อแปลงในรูปแบบในกรณีที่มันจะไม่เป็นกรณีหรือเพราะมีมากกว่าหนึ่งผลิตภัณฑ์ที่ใช้ PCB นี้และอคติตัวเก็บประจุไม่เพียงพอสำหรับผลิตภัณฑ์นั้น

PCB นั้นมีการเตรียมไว้ล่วงหน้าดังนั้นในกรณีที่วงจรมีการเปลี่ยนแปลงในระยะยาวมักจะรวมอยู่ในบอร์ดเดียวกันจนกระทั่งและจนกว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงต่อการออกแบบ