時(shí)間就是金錢(qián)
模塊化的轉(zhuǎn)換器可直接使用,它提供可靠的性能,而且可以加快開(kāi)發(fā)過(guò)程,同時(shí)減少重新設(shè)計(jì)所需承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)。雖然DC/DC轉(zhuǎn)換器電路日趨簡(jiǎn)單,但它的布局顯得越來(lái)越關(guān)鍵,而且還有可能成為造成EMC問(wèn)題的源頭。僅此一點(diǎn)就足以解釋為什么模塊的成本會(huì)略高一些了。“上市時(shí)間”是許多產(chǎn)品獲得利潤(rùn)的關(guān)鍵。
選擇模塊化轉(zhuǎn)換器就是希望能節(jié)省更多時(shí)間。因此,在選擇正確的產(chǎn)品時(shí),建議檢查一下產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中的性能。如果有“管裝和卷裝”,那就不需要耗費(fèi)時(shí)間做準(zhǔn)備工作了。產(chǎn)品的重量差異對(duì)于嵌入過(guò)程也有很重要的影響,較輕的元件可以更快更容易地在自動(dòng)化生產(chǎn)中使用。每一個(gè)部件的每一克,也許對(duì)于終端產(chǎn)品并不重要,但是卻能節(jié)省時(shí)間。因此,合約制造商會(huì)特別考慮SMD轉(zhuǎn)換器的重量也就不足為怪了。
使用成品模塊在物料管理方面也能顯示出它的優(yōu)勢(shì)。DC/DC轉(zhuǎn)換器采用的組件不會(huì)在物料清單里顯示出來(lái),這樣就不需要采購(gòu)一些要預(yù)定的特殊元件。成品模塊和其他元器件一起,可以一次性“及時(shí)”地從經(jīng)銷(xiāo)商那采購(gòu)到。這也同樣節(jié)省了時(shí)間,也是模塊轉(zhuǎn)換器的另一有利性能。
批量生產(chǎn)降低價(jià)格
在25年前,客戶(hù)定制的轉(zhuǎn)換器生產(chǎn)量相對(duì)較少,而現(xiàn)在已成為具有高品質(zhì)的量產(chǎn)化產(chǎn)品。
開(kāi)發(fā)工程師們可以從行業(yè)領(lǐng)先的供應(yīng)商那里選擇產(chǎn)品,例如RECOM就擁有超過(guò)2萬(wàn)多種不同的產(chǎn)品類(lèi)別,幾乎所有的應(yīng)用都有一個(gè)與之匹配的轉(zhuǎn)換器。但這也有一個(gè)負(fù)面問(wèn)題:種類(lèi)繁多導(dǎo)致成本增加。
現(xiàn)在以我們介紹過(guò)的RECOM的RxS/D產(chǎn)品系列為例來(lái)看看多樣性這個(gè)問(wèn)題。雖然1W是標(biāo)準(zhǔn)功率,但有起始于0.25W的額定功率有三個(gè)。這是因?yàn)槟茉葱?,即轉(zhuǎn)換器在滿(mǎn)載條件下達(dá)到其最佳效率。對(duì)于要求5V/50mA的應(yīng)用,最好是用一個(gè)0.25W的轉(zhuǎn)換器,而并不是1W,這樣就可以很好地在負(fù)載大大降低的情況下工作。
在單輸出或雙輸出下,每4個(gè)功率范圍就可以有5個(gè)輸入電壓和6個(gè)輸出電壓。每一種都提供1kVDC或3kVDC的隔離電壓,這樣就已經(jīng)產(chǎn)生了240個(gè)種類(lèi)。制造商們都很清楚,這么多的產(chǎn)品種類(lèi)就是意味著高昂的成本。任何制造商若希望用成品模塊取代謹(jǐn)慎的內(nèi)部開(kāi)發(fā),就必須專(zhuān)注于少量的品種,并大批量制造。“少種類(lèi)-高產(chǎn)量”是必然趨勢(shì)。
RECOM在其臺(tái)灣的工廠已經(jīng)有兩條SMT生產(chǎn)線投入生產(chǎn),能夠高效益地生產(chǎn)出10萬(wàn)或者更大量的所選定的產(chǎn)品,主要以額定功率為1W的5V/5V產(chǎn)品為主。產(chǎn)品可以覆蓋到很多應(yīng)用,在工作溫度+85℃下,無(wú)需降額。從而在一些常規(guī)應(yīng)用中不需要使用經(jīng)認(rèn)證的高達(dá)+100℃的“高等級(jí)溫度”元件這樣的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。其結(jié)果是:這些E類(lèi)產(chǎn)品成本降低達(dá)30%之多。以新產(chǎn)品R1SE0505為例,它的售價(jià)約為1,50歐元/10000個(gè),備有管裝和卷裝。“E系列產(chǎn)品”也會(huì)與標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品一樣經(jīng)受同樣嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè),例如,質(zhì)量檢測(cè)上不會(huì)降低檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。保修期和標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品一樣都享有3年保證。
在低成本的批量生產(chǎn)的同時(shí),還有各種各樣的組合:3.3V,5V,12V,15V,24V輸入和3.3V,5V,9V,12V,15V,24V輸出。雙輸出型號(hào)可以使輸出電壓增加一倍,高達(dá)48V。這些轉(zhuǎn)換器提供1kVDC和3kVDC的隔離電壓。
圖2:當(dāng)RxS/D系列提供超過(guò)240種型號(hào)時(shí),“低成本”R1SE僅提供5V輸入,5V輸出
內(nèi)部的電磁兼容設(shè)計(jì)符合EN 55022 A類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),不需要任何外部組件。該轉(zhuǎn)換器由于重量低至1克,因此具有很好的抗振動(dòng)性能,并且能通過(guò)自動(dòng)裝配設(shè)備快速而精確地進(jìn)行裝配。
RoHS 6/6和全封閉式模塊的問(wèn)題
無(wú)鉛焊料會(huì)在245℃時(shí)熔化,且粘性較低。這個(gè)轉(zhuǎn)變是符合RoHS 6/6的,PCB焊接溫度相比之前要高出10%,時(shí)間也是之前4倍。而在蒸汽焊接的情況下,幾秒內(nèi)就可達(dá)到最高焊接溫度。
在符合RoHS 6/6之前,你可以假設(shè)轉(zhuǎn)換器內(nèi)部仍然是保持相對(duì)的”低溫”,而現(xiàn)在轉(zhuǎn)換器模塊完全是被“煮熟”了。在此過(guò)程中變壓器的線圈繞阻大幅擴(kuò)張,本來(lái)焊接得很好的接觸點(diǎn)現(xiàn)在也很容易在轉(zhuǎn)換器內(nèi)斷裂了。封閉式轉(zhuǎn)換器在這樣的焊接溫度下很容易開(kāi)裂,這對(duì)于顧客和制造商來(lái)說(shuō)都是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。
圖3:蒸汽焊接不僅要求溫度比245℃高10%,還需要花更長(zhǎng)的時(shí)間。隨著強(qiáng)制冷卻,給模塊化DC/DC轉(zhuǎn)換器提供了極高的熱應(yīng)力。
RECOM作為業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的制造商,很早就意識(shí)到,單單簡(jiǎn)單的修改是不夠的。轉(zhuǎn)換器的完整設(shè)計(jì)需要一個(gè)新的概念。這樣設(shè)計(jì)的焊接點(diǎn)在回流焊接的過(guò)程中會(huì)被自動(dòng)焊接,并且沒(méi)有松動(dòng)。外殼、線路板和變壓器的重新設(shè)計(jì)導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)封裝可能會(huì)被淘汰,而外殼為具有不同溫度系數(shù)的元件提供了足夠的膨脹空間。
變化是勢(shì)在必行的。因此研發(fā)出了一種由兩部分組成的外殼,這與市場(chǎng)上的產(chǎn)品相比是一個(gè)明顯的區(qū)分標(biāo)志。當(dāng)把兩個(gè)部分連接在一起成為聯(lián)鎖裝置,包裹住所有的內(nèi)部元件,那么接下來(lái)進(jìn)行的焊接工序就可以把轉(zhuǎn)換器倒“掛”過(guò)來(lái)。這些新的轉(zhuǎn)換器100%無(wú)鉛,而與之相反,有些其他廠商的產(chǎn)品它們只是被列為“符合RoHS 6/6”,但有可能含有鉛焊料。
謹(jǐn)防假冒偽劣產(chǎn)品
如上所述,不同制造商的所有產(chǎn)品都有相似的外形和功能,這對(duì)于客戶(hù)來(lái)說(shuō)是一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)。甚至有時(shí)候即使內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全相同,這些相同的轉(zhuǎn)換器通過(guò)不同銷(xiāo)售渠道投放市場(chǎng)時(shí)也會(huì)采用不同的產(chǎn)品標(biāo)識(shí)。這完全是合法的,既促進(jìn)了競(jìng)爭(zhēng),又在價(jià)格談判方面深受客戶(hù)歡迎。在山寨工廠——這主要來(lái)自中國(guó)——我們有時(shí)會(huì)看到一些明顯越界的產(chǎn)品。當(dāng)客戶(hù)清楚地看到他們所購(gòu)買(mǎi)的是一個(gè)山寨版,這也許會(huì)被接受。如果客戶(hù)知道他們買(mǎi)的不是原廠產(chǎn)品,廠商就會(huì)被警告。但如果完全是提供“假貨”,并有原廠的商標(biāo),零件編號(hào)或許可標(biāo)志等,這就會(huì)有潛在的危險(xiǎn)。例如在大規(guī)模生產(chǎn)的機(jī)床上用了這些廠家的產(chǎn)品,就會(huì)立即導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。即便是在原廠產(chǎn)品上經(jīng)過(guò)廣泛測(cè)試后,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,原始設(shè)備制造商也要承擔(dān)所有的風(fēng)險(xiǎn)。
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