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  • 工控机的部分零件组成介绍
  • 本站编辑:杭州旷宇智能科技有限公司发布日期: 2023/5/25 16:52:11

1、工控主板的元器件选型

工控主板研发阶段的选型耗时更久,以保证产品能在恶劣条件下工作,元器件的高可靠性排在第一位。简单来讲工控主板的元器件需要适应宽温环境,就得选择-40℃-85℃工业级物料,CPU原厂英特尔、AMD、威盛、龙芯中科、飞腾、兆芯等都有推出相应的工业级芯片,还有固态电容器、封闭电感和电阻等,均需选用工业级,耐高温、抗潮湿等特殊应用场景元器件的湿敏等级需要注意,或者专门为防水设计,才能有效保证在恶劣环境下(寿命期内永久开机、气候恶劣、潮湿、振动、多尘、辐射、高温等等)正常工作。工控主板针对的是工业市场,因此出于可靠性稳定性的要求,每一款主板在上市前都会做CE、EMC、FCC、QA realbility、CCC、震动、跌落、防水防潮、老化等工业级测试认证,这也会拉长了设计周期及拉高了研发成本。

2、工控主板的电容选型

工控主板采用的是高质量的贴片式的固态电容、钽、陶瓷电容,即使使用的电解电容,对其品质、性能及寿命要求也远高于消费类电子产品,现在的工控主板都基本上采用固态电容,特别中高端的工控主板。商用主板基本都是大量采用针脚式的大电解电容,因为大电解电容成本低、容值大一个可以顶多个贴片或坦电容。从性质来说,电解电容稳定性不及钽电容、陶瓷电容高,寿命不及它们长,耐高温程度不及它们好。贴片式电容比针脚式电容更加稳定。从价格上,钽电容比普通的电解电容要贵,且由于钽电容的电容量较小,使用在主板上时,需要使用更多数量的电容,单单钽电容的成本就是电解电容的几十倍,这也是导致工控主板比商用主板成本价格高的原因之一。随着国产固态电容器厂家越来越多,固态电容器的价格的下降,现在的高档次的商用主板都在使用固态电容器。

3、工控主板的PCB

商用主板采用的是4层PCB设计,一般的PCB线路板分有四层,最上和最下的两层是信号层,中间两层是接地层和电源层,将接地和电源层放在中间。工业主板采用的是6层以上PCB线路板设计,其设计是为了加强主板的抗电磁干扰、电磁兼容能力,增强主板的稳定性等等。工控主板由于其针对的是工业市场,对抗电磁波干扰能力要求较高,需要通过EMI、EMC等测试和认证。这需要从两个方面考虑,一是从主板的线路布局设计上考虑,二是从机箱选料和结构、电源、接地情况上进行考虑。

4、工控主板的寿命

与商用主板两三年使用寿命不同,大多数的工控主板寿命要求在3年以上,部分高品质的工控主板,使用寿命要求甚至达到5年以上。