PCBשַׁנַאי, המכונה גם שנאי לוח מודפס, הוא שנאי המיוצר בטכנולוגיית לוח מעגלים מודפסים. זה זהה באופן עקרוני כמו השנאי האלקטרומגנטי המסורתי, ושניהם עובדים על בסיס חוק הפראדיי של אינדוקציה אלקטרומגנטית. להלן הסבר מפורט על העיקרון של שנאי PCB:
1. עקרון האינדוקציה האלקטרומגנטית: העיקרון העובד של שנאי PCB מבוסס על חוק האינדוקציה האלקטרומגנטית של פאראדיי, כלומר, כאשר מוליך נע בשדה מגנטי משתנה, ייוצר כוח אלקטרומוטיבי המושרה במוליך. בשנאי, שדה מגנטי משתנה זה נוצר על ידי זרימת הזרם המתחלף בסליל הראשוני.
2. מבנה סליל: שנאי PCB מורכבים בדרך כלל משני סלילים או יותר, המודפסים על ה- PCB. הסליל הראשוני (או הצד הראשי) מחובר למקור מתח הקלט, ואילו הסליל המשני (או הצד המשני) מחובר לעומס.
3. החומר של הגרעין המגנטי הוא בדרך כלל פריט או חומרים מגנטיים אחרים, שיכולים לשפר את חוזק השדה המגנטי ובכך לשפר את היעילות של העברת האנרגיה.
4. יחס טרנספורמציה: יחס הטרנספורמציה של השנאי נקבע על ידי יחס הפניות של הסליל הראשוני והסליל המשני. אם לסליל המשני יש פחות סיבובים מהסליל הראשוני, השנאי יפיל את המתח; לעומת זאת, אם לסליל המשני יש יותר פניות מהסליל הראשוני, השנאי יעלה את המתח.
5. המרת אנרגיה: כאשר זרם AC עובר דרך הסליל הראשוני, הוא מייצר שדה מגנטי משתנה. שדה מגנטי משתנה זה מועבר לסליל המשני דרך הגרעין המגנטי, ונוצר כוח אלקטרומוטיבי המושרה בסליל המשני על פי העיקרון של אינדוקציה אלקטרומגנטית. בדרך זו מועברת אנרגיה מהסליל הראשוני לסליל המשני.
6. תגובת תדר: ניתן לתכנן שנאי PCB כדי להסתגל לטווחי תדרים שונים. ביישומים בתדר גבוה, תכנון שנאי PCB צריך לשקול פרמטרים טפיליים כמו קיבול טפילי והשראות טפיליות, מה שעשוי להשפיע על ביצועי השנאי.
7. בעיית פיזור חום: בגלל העיצוב הקומפקטי של שנאי PCB, פיזור החום עשוי להפוך לבעיה. יש לקחת בחשבון אמצעי פיזור חום מתאימים במהלך התכנון, כמו שימוש בכיור חום או הגדלת שטח פיזור החום של ה- PCB.
8. אזורי יישום: שנאי PCB נמצאים בשימוש נרחב במכשירים אלקטרוניים שונים, כולל ממירי כוח, ממירי איתות, ציוד תקשורת וכו '. היתרונות שלהם כוללים גודל קטן, משקל קל, תכנון גמיש ועלות יעילות.
9. שיקולי תכנון: בעת תכנון שנאי PCB, יש לקחת בחשבון גורמים רבים, כולל פריסת סליל, מספר פניות, חומר ליבה, בידוד סליל וכיצד למזער הפרעות אלקטרומגנטיות (EMI).
10. תהליך ייצור: ייצור שנאי PCB כרוך בטכנולוגיית ייצור PCB רב שכבתי, כולל תחריט של נייר נחושת, הנחת שכבת בידוד והתקנת ליבה.
תכנון וייצור של רובוטריקים של PCB הוא תהליך מורכב הדורש שיקול מקיף של ידע מתחומים מרובים כמו אלקטרומגנטיות, תרמודינמיקה והנדסת מכונות. כאשר מכשירים אלקטרוניים נעים לעבר מיניאטוריזציה ויעילות גבוהה, שנאי PCB ממלאים תפקיד חשוב יותר ויותר בעיצוב אלקטרוני מודרני.
