Vỏ tủ điện

Các vi mạch điện tử hiện đại ngày càng trở nên mạnh mẽ hơn bao giờ hết. Do đó, nhu cầu và yêu cầu của các thành phần điện tử đã thay đổi đáng kể trong vài năm qua. Khi thiết kế một mạch điện tử, các kỹ sư cần phải xem xét các yếu tố khác nhau như tiêu thụ điện năng, tản nhiệt và các thông số kỹ thuật điện tử khác, để đảm bảo lựa chọn phù hợp các linh kiện điện tử được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng đa dạng trong cả lĩnh vực công nghiệp và thương mại.

Vỏ điện tử là một trong những thành phần quan trọng nhất trong mạch điện tử, vì nó không chỉ chứa toàn bộ mô-đun mà còn bảo vệ nó khỏi các hư hỏng và lỗi mạch do các yếu tố môi trường khác nhau gây ra. Do đó, việc lựa chọn tủ điện tử thích hợp hoặc vỏ bọc điện tử phù hợp theo các thông số kỹ thuật của dự án đang trở nên vô cùng quan trọng để giảm thiểu rủi ro về thời gian ngừng hoạt động và cản trở hoạt động.

Bài viết này thảo luận về những cân nhắc quan trọng về mạch cũng như những cân nhắc về thiết kế tiêu chuẩn, vượt ra ngoài những mối quan tâm về thiết kế cơ bản, để chọn đúng vỏ điện tử cho dự án điện tử của bạn. Dưới đây là 10 yếu tố quan trọng nhất bạn cần lưu ý để lựa chọn tủ điện tử phù hợp.

1. Ứng dụng Kỹ thuật và Xếp hạng IP

Phạm vi và ứng dụng của mạch điện của bạn đóng một vai trò không thể thiếu trong việc lựa chọn vỏ bọc điện tử. Thiết kế của tủ điện tử có thể thay đổi theo các thông số kỹ thuật điện tử của mạch của bạn và các ứng dụng kỹ thuật của nó. Hơn nữa, các yêu cầu về xếp hạng Bảo vệ chống xâm nhập (xếp hạng IP) cũng phản ánh một yếu tố quan trọng trong quá trình lựa chọn vì chúng giải quyết chính xác các nhu cầu liên quan đến mức độ bảo vệ chống tiếp xúc với các bộ phận mang điện, kiểm soát thiệt hại chống lại tác động cơ học và các các yếu tố cơ học như sự mở của nước cùng với các thành phần rắn lạ khác.

2. Điều kiện môi trường

Điều quan trọng là phải hiểu môi trường hoạt động và điều kiện thời tiết mà mạch sẽ tiếp xúc với, để đưa ra lựa chọn thích hợp về vỏ điện tử. Cần có sự rõ ràng về nơi cư trú của bao vây, đặc biệt là để chọn vật liệu phù hợp. Dựa trên việc vỏ bọc sẽ được ốp tường ở các khu vực trong nhà, ngoài trời, tiếp xúc với điều kiện nhiệt khắc nghiệt hoặc các chất ô nhiễm hóa học hoặc trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt, vật liệu và các thông số kỹ thuật khác của vỏ bọc thiết bị điện tử có thể được xác định.

3. Yêu cầu về nhiệt

Điều kiện nhiệt và thông số kỹ thuật của mạch điện tử phải được xem xét trong khi chọn tủ cho các bộ phận điện nhạy cảm. Đây là một khía cạnh quan trọng khác có ảnh hưởng đáng kể đến việc lựa chọn vật liệu cho thùng điện tử. Nhựa là chất cách điện tuyệt vời, có thể dùng làm vỏ cho các mạch điện tử có nhu cầu tản nhiệt thấp. Tuy nhiên, đối với các mạch có thông số kỹ thuật điện áp cao và dòng điện cao, có thể có khả năng phản xạ mật độ công suất và tản nhiệt cao đáng kể, vỏ bọc kim loại có thể phù hợp hơn.

4. Tiêu chuẩn ngành liên quan đến thiết kế và hiệu suất

Các cơ quan quản lý, các ủy ban tiêu chuẩn quốc tế như Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC) cũng như các nhà hoạch định chính sách và cơ quan quản lý của chính phủ đã xác định và phát triển các tiêu chuẩn công nghiệp cho các công nghệ điện, điện tử và các công nghệ liên quan. Những thông số này xác định các thông số kỹ thuật của một sản phẩm phải phù hợp và chúng phải được xem xét trong khi lựa chọn vỏ điện tử phù hợp.

5. Các loại vật liệu

Những tiến bộ gần đây trong khoa học vật liệu và công nghệ đã làm tăng sự sẵn có của nhiều loại vật liệu khác nhau để phù hợp với nhu cầu chính xác về thùng điện tử trong các ứng dụng khác nhau. Ngoài các yêu cầu về nhiệt, điện và môi trường, các yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến việc lựa chọn vật liệu làm tủ điện tử là giá cả, kích thước, trọng lượng và tính thẩm mỹ. Acrylic là một trong những vật liệu làm cửa sổ tiết kiệm chi phí nhất. Acrylic là một trong những lựa chọn phổ biến của vật liệu, vì nó nhẹ, linh hoạt, nhẹ và chủ yếu là do chất lượng chống va đập lớn hơn thủy tinh.

Một vật liệu khác đang được phổ biến là Polycarbonate. Mặc dù đắt hơn acrylic, các đặc tính chống va đập và chip và độ ổn định nhiệt của nó đang phản ánh sự gia tăng trong việc áp dụng nó. Ngoài acrylic và polycarbonate, các vật liệu khác thường được sử dụng trong tủ bao gồm kính, kim loại, galvanneal, nhôm, đồng và thép không gỉ, và những vật liệu này phải được lựa chọn cẩn thận dựa trên nhu cầu của ứng dụng.

PLA và ABS cũng đã trở nên phổ biến đối với vỏ máy in 3D. Dễ dàng xây dựng, tạo mẫu và sửa đổi thiết kế bằng máy in 3D trước khi hoàn thiện.

6. Tổng chi phí sở hữu (TCO)

Hiểu được giá trị của tủ, chủ yếu phụ thuộc vào chi phí mua cùng với chi phí vận hành và bảo trì, là điều quan trọng trong khi đưa ra lựa chọn đúng đắn về tủ điện tử. Có thể chọn một vỏ bọc thích hợp bằng cách xem xét chi phí bảo trì và thời gian ngừng hoạt động có thể phải chịu ở các giống khác nhau, điều này cuối cùng có tác động đến TCO.

7. Kích thước của thiết bị

Đây là một trong những yếu tố cơ bản nhưng quan trọng nhất phải được nghĩ đến khi chọn một thùng loa thích hợp. Mặc dù kích thước thùng loa nhỏ hơn được ưa chuộng trong các thiết bị điện tử hiện đại, nhưng độ sâu của sản phẩm cuối cùng phải được cân nhắc khi lựa chọn tủ để giúp quá trình lắp đặt thuận tiện và khả thi hơn. Hơn nữa, vỏ bọc điện tử cũng phải đủ lớn để có thể phân phối điện thích hợp và quản lý cáp trong mạch.

8. Tính linh hoạt của thiết kế

Dựa trên thiết kế của mạch, vỏ bọc phải đủ linh hoạt về chiều sâu, chiều cao và chiều rộng. Ngoài ra, với sự ra đời của các công nghệ tiên tiến như Công nghệ thông tin (CNTT), Dữ liệu lớn và Internet vạn vật (IoT), vỏ bọc phải đủ linh hoạt để tích hợp nhiều điều khiển khác nhau cho bộ định tuyến và thiết bị CNTT khác.

9. Tương thích điện từ

Với sự kết hợp ngày càng nhiều của các công nghệ tiên tiến và các thiết bị điện tử hiện đại trở nên nhanh hơn bao giờ hết, vấn đề nhiễu điện từ (EMI) đã trở thành một mối quan tâm nổi bật. Với vấn đề EMI ngày càng phổ biến, một vỏ bọc có thể cung cấp bảo vệ EMI phải được chọn trong trường hợp thiết bị được sử dụng trong môi trường có sự hiện diện của EMI.

10. Phạm vi sửa đổi trong tương lai

Nó có lẽ là yếu tố quan trọng nhất cần được xem xét trong khi lựa chọn một vỏ điện tử. Hãy nghĩ đến khả năng sửa đổi và cắt bỏ vì nhiều lý do khác nhau, chẳng hạn như thêm bộ điều khiển thời tiết vào mái nhà, tạo không gian cho Giao diện Người-Máy (HMI) hoặc thêm một đầu vào cáp, khi chọn tủ cho thiết bị của bạn.