Производство стабилизаторов напряжения

Первоначальные этапы создания стабилизаторов происходят у чертежных досок – именно там инженеры и конструкторы занимаются разработкой новых схем или доработкой уже существующих. За основу берутся какие-либо из уже существующих разновидностей устройств, потому принцип работы также может отличаться.

Не стоит думать, что производство стабилизаторов напряжения на чертежных досках здесь же заканчивается. После создания принципиальной схемы, на которой показывается лишь порядок подключения элементов, инженеры принимаются за рисование компоновки деталей. Она показывает все комплектующие и соединяющие их контакты в реальном размере.

На этом этапе стоит учитывать множество факторов:

• "дорожки" между элементами не должны быть слишком длинными;
• детали не должны влиять на работу друг друга;
• распределение комплектующих по плате должно быть равномерным;
• ни одна из составляющих частей трансформатора не должна соприкасаться с любой другой;
• все особенности платы необходимо продумать с учетом размещения радиаторов и даже вентиляторов – при большой мощности система охлаждения просто необходима.

Компоновочная схема вносится в компьютер, который управляет конвейерным оборудованием. Настройщики тщательно прорабатывают процесс установки каждой детали, ведь участие человека в процедурах сборки исключается по максимуму. Скорость и точность машины значительно превосходит ручной способ установки комплектующих – иногда превосходство достигает нескольких сотен раз.

На конвейере производство стабилизаторов напряжения начинается со стеклотекстолита – пластины этого материала обрезаются до чертежных размеров. Затем в них автомат сверлит отверстия около миллиметра в ширину: в них устанавливаются радиодетали, а также выводы от трансформатора. По контурам соединений наносится лак, после чего заготовка помещается в раствор хлорного железа.

Агрессивная среда разъедает медное покрытие на всех участках, кроме покрытых полимером – так формируется пригодная для установки деталей плата. После этой процедуры, длящейся около получаса, стеклотекстолит высушивают и направляют по конвейерной линии дальше – на установку комплектующих. Буквально за несколько секунд аппарат управляется с этим: на развитых предприятиях производительность работы аппарата измеряется десятками элементов в секунду.

Многие элементы (катушки индуктивности, радиаторы и пр.) устанавливаются специалистами в заготовленные отверстия вручную, после чего производится пайка. Все контакты покрываются флюсом, после чего огромный “водопад” раскаленного припоя – сплава алюминия. Благодаря покрытию, он быстро покрывает все контактные площадки, а плата охлаждается, ведь температура вещества достигает 250-280 градусов. После остывания вся поверхность вновь покрывается лаком, что минимизирует риск коротких замыканий из-за попадания пыли внутрь устройства.

Далее конвейер устанавливает плату в заранее изготовленный корпус, а работники подключают к блоку питания и выводам вентиляторы системы охлаждения. Большинство процессов производителя стремятся сделать автоматизированными, что помогает избежать брака и повышает долговечность продуктов. Каждое изделие упаковывается в коробку вместе с гарантийным талоном и документацией, а затем отправляется радовать пользователя своей отлаженной работой.

Большинство компаний заботится о том, чтобы на рынок не попадали партии стабилизаторов, имеющие брак – именно поэтому из каждой группы отбирается пара устройств для тестирования. Работники подключают прибор к множеству измерительных установок, подавая нагрузку на верхней границе нормы, следя за нагревом и другими показателями. Большинство партий, в которых обнаружили неисправности или отклонения в характеристиках, отзываются для починки или переработки.

Какие элементы и материалы применяются в этом процессе?

Большинство флагманских производителей, таких как Ortea, Volter и Lider, используют при производстве современные материалы и элементную базу. Для качественных деталей необходимы самые прогрессивные методы очистки полупроводников и металлов от примесей, которые сочетаются со строгим контролем качества. Для подобных приборов крайне важно соответствовать современным стандартам – здесь это выльется в небольшой выигрыш в надежности устройства или стабильности его работы.

Для изготовления корпуса стабилизатора в большинстве случаев используется металл – он не только более прочен, но и эффективней рассеивает тепло при нагреве трансформатора. Нагрев является крайне вредным явлением для любой точной электроники и разработчики крупных компаний постоянно борются с ним, дорабатывая системы охлаждения и создавая новые комплектующие. Производство стабилизаторов напряжение не может обходиться без инвестиций в эти направления – иначе с конвейеров будут выходить устройства посредственного качества. Крупные производители в этом плане всегда смотрятся предпочтительней по сравнению с безымянными компаниями, ведь их задача состоит не только в кратковременной продаже, но и в поддержании собственного имиджа.

Важную роль играют и материалы внутри устройства: здесь часто имеет место экономия на качестве изоляции, стеклотекстолите, стоимости микросхем, что негативно влияет на продолжительность работы и ее стабильность. Успешные производители регулярно осуществляют контроль качества своих изделий, что помогает им наращивать свою долю в данном сегменте. Не стоит сбрасывать этот момент – ведь многие покупатели стабилизаторов думают, что разница состоит лишь в размере наценки.

Чем отличается промышленное изготовление стабилизатора от самодельного?

Для народного умельца не составит труда найти множество пригодных к работе схем приборов, мощность которых может доходить до 10 кВт. Выполнение подобных устройств с помощью подручных инструментов, да еще и на основе отечественной элементной базы (а не более надежных SMD) не дает им существенных преимуществ перед промышленно изготовленными приборами. Единственным плюсом, который может привлечь потенциального создателя самодельного стабилизатора – это невысокая цена.

Любой создатель прибора повторяет те же процедуры, которые проводятся на заводе: создание платы и корпуса, организацию системы охлаждения и подключение всех деталей, в том числе и пайку. Подбор комплектующих тоже происходит самостоятельно, как и процесс тестирования. Пошагово выполнить всё это возможно, но качество устройств может сильно варьироваться.

Прибор, собранный собственноручно, может обойтись в два-три раза дешевле представленных в магазине образцов, но за стабильность его работы ручаться не приходится. Существует множество тому причин:

• невысокая точность пайки;
• низкое качество деталей и материалов;
• неудовлетворительное качество исполнения всех комплектующих, по сравнению с машинным;
• ошибки в самой схеме.

Стоит понимать, что платой за попытки сэкономить может стать бытовой прибор (или несколько) – здесь риском действительно не стоит пренебрегать. Безусловно, многим радиолюбителям удавалось создать работоспособные устройства, но в долгосрочной перспективе они не смогут удовлетворить потребности пользователя. Большинство специалистов, имеющих дело с этой отраслью, все же советуют отдавать предпочтение устройствам от производителей.