在低压小功率供电回路的板载安装场景里,这类光管配套的变压组件是很多工控板卡、小型家电控制板上的常见部件,日常做结构选型的时候,很容易因为忽略安装边界的细节导致后期装配干涉,所以建模阶段把每一处结构特征做准,能省掉不少打样后的调整工作。从实际使用场景来看,这类变压组件主要是给前端光感接收回路做电压匹配,把板载输入的直流电压转换成光管工作需要的额定供电值,同时自带的三个柱状接插端直接对应板上的焊盘孔位,不需要额外飞线,能大幅提升SMT贴片或者手工焊接的装配效率,侧方伸出的两个定位柱是用来和PCB板上的定位孔配合,过波峰焊的时候不会因为传送带震动出现偏移,避免焊脚虚焊的问题。
做这个结构建模的时候,最先要确认的是接插端的中心距,三个圆柱端子的间距公差要控制在0.1mm以内,不然插装的时候会出现对不准孔位的情况,端子的直径要比板上的焊盘孔径小0.15-0.2mm,留出焊锡流动的间隙,同时端子的伸出高度要匹配PCB板的厚度,一般伸出板背面1.2-1.5mm是比较合适的,太长容易在焊接后和板背面的其他元件碰接短路,太短则焊锡无法完全包裹焊脚,连接强度不够。主体外壳的设计上,下半部分做圆弧过渡是有实际考量的,一方面是减少注塑时候的应力集中,避免外壳在高低温循环测试的时候出现开裂,另一方面圆弧面能避开板上周边的贴片电容、电阻等低矮元件,不需要在PCB布局的时候给这个变压组件预留过大的禁布区,提升板卡的空间利用率。主体上部的三个凸台结构是和端子做配合的,每个凸台的内孔和端子是过盈配合,压装的时候不会出现端子松动脱落的情况,凸台的高度刚好到端子根部的限位台阶,压装到位后台阶面和凸台顶面贴合,能保证每个端子的伸出高度一致,不会出现高低不平的情况。侧方的两个定位柱,直径要比PCB定位孔小0.1mm,端部做15度的倒角,方便装配的时候快速导入孔位,定位柱的长度要比PCB板厚大0.5mm,过板后可以做热铆固定,进一步提升组件在板上的固定强度,哪怕设备在运输过程中有震动,也不会出现组件脱焊的问题。
安装边界的确认上,要注意组件主体的背面是平面,贴装的时候和PCB板面完全贴合,所以主体底部不能有突出的浇口残留或者飞边,建模的时候要把底部的平面度公差考虑进去,一般要求平面度在0.05mm以内,避免贴装后出现倾斜,导致端子无法正常插入焊盘孔。另外主体的总高度要符合板卡的安装空间要求,比如很多小型工控设备的外壳内部净空只有15mm,那变压组件的总高度就不能超过12mm,留出3mm的安全间隙,避免和外壳内壁触碰造成绝缘问题。从功能特性上来说,这个变压组件的外壳采用的是阻燃PBT材质,建模的时候要考虑壁厚的均匀性,整体壁厚控制在1.2mm左右,太厚容易在注塑的时候出现缩痕,太薄则强度不够,压装端子的时候容易出现外壳破裂。
内部的绕组腔体尺寸要刚好容纳漆包线绕组和磁芯,腔体和磁芯之间留出0.2mm的灌封间隙,后续灌封环氧树脂的时候能完全填满空隙,提升组件的绝缘性能和抗震性能。很多新手建模的时候容易忽略端子和外壳之间的爬电距离,其实相邻两个端子之间的凸台高度就是用来增加爬电距离的,按照低压电器的安全要求,相邻带电端子之间的爬电距离要大于2mm,所以凸台的高度不能低于1.5mm,加上端子之间的间隙,刚好能满足安全规范的要求,不会出现高压击穿的问题。在实际选型替换的时候,只要接插端的中心距、定位柱的位置、主体的安装尺寸一致,就可以直接替换同类型的变压组件,不需要重新修改PCB板的设计,这也是这类标准化接插式变压组件的优势,能大幅降低供应链的替代风险。建模过程中还要注意各个倒角的细节,除了定位柱端部的导入倒角,主体外壳的所有棱边都要做0.2mm的圆角,避免装配的时候划伤操作人员的手,同时也能减少注塑时候的锋边问题。另外主体侧面的分型线位置要设计在不影响安装的侧面,不能在底部贴合面或者端子配合面出现分型线的台阶,不然会影响贴装的平整度和端子的压装精度。
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- 系统要求: Parasolid
- 软件分类: 变压器

