Un appareil électronique qui utilise des bobines est appelé circuit imprimé à bobine. Ces bobines peuvent être utilisées dans des transformateurs, des inducteurs, des moteurs et d'autres appareils électroniques. Pour créer Bobines PCB, des traces conductrices sont imprimées sur un substrat, par exemple, elles peuvent être en fibre de verre ou FR4, puis enroulées ensemble dans une bobine.
Une bobine est simplement un terme général pour un fil enroulé autour d'elle. Bien qu'il n'ait rien à voir avec l'électricité, un ressort hélicoïdal est parfois appelé "ressort hélicoïdal".
En d'autres termes, une bobine est une forme dans laquelle un fil est enroulé en rond et en rond.
Lorsqu'un courant traverse un conducteur, un champ magnétique concentrique est généré autour du conducteur.
Un champ magnétique a la caractéristique d'être généré dans le sens des aiguilles d'une montre lorsqu'il est vu dans le sens du flux de courant.
Un composant appelé bobine (inductance) utilise le champ magnétique généré lorsque ce courant circule.
Une bobine (inductance) a deux rôles principaux, dont l'un est de stocker de l'énergie. L'autre rôle est d'empêcher le courant alternatif de circuler (ce qui dépend beaucoup de la fréquence).
Rôle de la bobine PCB dans les composants électroniques
Lorsqu'une tension est appliquée à une bobine et qu'un courant la traverse, quelque chose appelé "flux magnétique" est généré.
C'est la même chose que le flux magnétique d'un aimant. Ce flux magnétique reste même si l'alimentation externe est débranchée.
Cela signifie que la bobine a été magnétisée en y faisant passer un courant. En d'autres termes, l'énergie électrique est transformée en énergie magnétique et stockée à l'intérieur de la bobine.
La quantité d'énergie magnétique stockée est déterminée par cette inductance et est mesurée en henry (H). Lorsqu'un "courant continu" traverse une bobine, la bobine agit comme un conducteur après avoir interrompu le flux pendant un moment, permettant au courant continu de circuler en douceur.
Cependant, le "courant alternatif" est un courant qui change périodiquement d'amplitude et de direction dans le temps.
Lorsqu'un courant essaie de circuler à travers la bobine, le champ magnétique généré par ce courant traverse les autres enroulements, provoquant une tension induite et essayant d'empêcher le courant de changer.
En particulier, lorsque le courant augmente brusquement, une force électromotrice est générée dans le sens opposé au courant, c'est-à-dire dans le sens qui réduit le courant, empêchant le courant d'augmenter. A l'inverse, si le courant cherche à décroître, il travaille dans le sens d'augmenter.
Dans le cas du courant alternatif, la direction du courant change constamment, de sorte que la bobine essaie de le bloquer.
De cette manière, les bobines ont la propriété d'agir comme une résistance au courant alternatif, et plus la fréquence est élevée, plus il est difficile de circuler.
Quels types de bobines existe-t-il ?
Selon la structure d'enroulement, ils peuvent être divisés en trois types principaux : les bobines enroulées, les bobines laminées et les bobines à film mince.
Une "bobine enroulée" est fabriquée en enroulant un fil de cuivre isolé autour d'une bobine en plastique ou d'un noyau de ferrite en spirale comme un ressort.
Une "bobine laminée" est un empilement de couches de métal conducteur imprimées sur une feuille ou un substrat. Il est compact et possède d'excellentes caractéristiques à haute fréquence. Une "bobine de film mince" est une bobine formée d'un film métallique qui est encore plus mince que l'impression utilisant la technologie de pulvérisation ou de dépôt en phase vapeur.
Les bobines utilisées dans les cartes de circuits imprimés sont des composants de base des circuits électroniques qui sont également utilisés à la place des alimentations. C'est grâce aux bobines que non seulement les appareils ménagers qui nous entourent, mais aussi les instruments de précision tels que les smartphones, les ordinateurs personnels et les appareils photo fonctionnent avec une tension stable.
Par conséquent, dans cet article, nous résumerons les rôles que jouent les bobines dans les cartes de circuits imprimés et présenterons les types de bobines.
Fonction de bobine PCB
Les bobines utilisées dans les cartes de circuits imprimés sont des composants électroniques qui stockent et déchargent l'électricité dans les circuits. C'est une pièce qui sert parfois d'alimentation proprement dite, et qui joue un rôle essentiel dans les circuits imprimés.
En plus de stocker l'électricité, les bobines ont d'autres fonctions telles que la stabilisation de la tension, l'élimination du bruit et le passage du courant alternatif au lieu du courant continu.
Le nombre de pièces montées sur une carte varie en fonction de la fonction de l'appareil électronique, mais on pense que les bobines représentent 30 % à 40 % de toutes les pièces montées.
En ayant une bobine sur une carte de circuit imprimé, il est possible d'utiliser efficacement l'électricité d'un équipement électronique, c'est donc un composant électronique nécessaire à toutes fins.
Structure de la bobine et mécanisme de stockage d'énergie
La structure d'une bobine est constituée d'un isolant pris en sandwich entre deux plaques métalliques. L'isolant au milieu est un matériau qui ne conduit pas l'électricité, mais le polyéthylène, le polypropylène, la céramique, etc., qui a une constante diélectrique élevée, sont utilisés comme diélectriques.
Structure de la bobine
Les deux plaques métalliques extérieures sont conductrices, elles conduisent donc l'électricité et agissent comme des électrodes. En appliquant une tension à la bobine, les deux tôles deviennent respectivement des électrodes + et - et s'attirent comme un aimant à travers l'isolant.
Appliquer une tension à une bobine
Finalement, au fur et à mesure que la tension continue d'être appliquée, la plaque métallique est remplie de charges qui ne traversent pas l'isolant, ne laissant aucune place à de nouvelles charges.
Continuez à appliquer une tension à la bobine
Dans cet état, même si la tension est arrêtée, la charge reste sur la plaque métallique car les plaques métalliques s'attirent positivement et négativement. C'est l'état de stockage de l'électricité.
La capacité d'une plaque métallique à stocker une charge électrique est appelée "capacité". La capacité varie en fonction des propriétés de l'isolant devient plus grande.
Parallèlement à la miniaturisation récente des appareils électroniques, des bobines ont également été développées, telles que celles qui sont enveloppées comme une bobine et scellées dans un boîtier, et celles qui sont alternativement empilées avec plusieurs couches de plaques métalliques et d'isolants. Il a été.
Types de bobines pour circuits imprimés
À partir de là, nous présenterons les types de bobines utilisées dans les cartes de circuits imprimés.
Bobines en céramique utilisées pour les substrats
Une bobine en céramique est une bobine qui utilise de la céramique avec une constante diélectrique élevée comme isolant.
Étant donné que différentes céramiques ont des constantes diélectriques différentes, leur résistance et leur capacité changent en raison des changements de température, mais elles ont tendance à être résistantes à la chaleur et sont souvent utilisées dans de petits circuits à haute fréquence.
Environ 500 bobines en céramique sont utilisées dans les smartphones et environ 800 dans les ordinateurs portables et les tablettes.
Bobines électrolytiques utilisées pour les substrats
Les bobines électrolytiques n'utilisent pas de matériau diélectrique en forme de feuille entre deux plaques métalliques comme une augmentation de bobine générale.
Deux plaques de métal
Puisqu'il n'y a pas d'isolant, la distance entre les électrodes est raccourcie et la capacité peut être augmentée.
Cependant, bien qu'il soit possible d'augmenter la capacité, si trop de tension est appliquée, ou s'il y a un problème tel que l'électricité circulant dans le sens inverse du plus et du moins, des phénomènes tels qu'une explosion ou une génération de chaleur qui entraînent des dommages au substrat se produira, la prudence est donc requise. .
Bobines de film utilisées pour les substrats
Une bobine de film utilise un film plastique comme diélectrique. Le polyester, le styrène et le polypropylène sont utilisés pour les films plastiques, et la résistance à la chaleur, la résistance au froid et la résistance d'isolation varient en fonction du matériau.
Généralement, ces bobines ont tendance à avoir de bonnes caractéristiques de température et sont très précises, elles sont donc souvent utilisées dans les circuits audio.
Bobine variable
Une bobine variable, comme son nom l'indique, est une bobine dont la capacité peut être modifiée.
L'isolant est pris en sandwich entre deux plaques métalliques, ce qui est similaire aux bobines introduites jusqu'à présent. C'est un mécanisme pour changer
Dans le passé, ils étaient utilisés pour la radio amateur et le réglage radio, mais maintenant, le processus de réglage des équipements a été numérisé et l'utilisation de bobines variables a presque disparu. Maintenant, il n'est fabriqué que pour certains travaux électroniques.
Précautions lors du montage d'une bobine sur une carte
Si la carte est pliée lors du soudage de la bobine sur la carte de circuit imprimé ou après le soudage, la bobine peut se fissurer.
Par conséquent, il est nécessaire de placer les bobines de manière à ce que la contrainte ne soit pas appliquée autant que possible en raison de la flexion de la carte de circuit imprimé.
Placer une bobine parallèlement à la direction de la contrainte, comme indiqué ci-dessus, entraînera une flexion directe. Par conséquent, placez la bobine perpendiculairement à la direction dans laquelle la contrainte agit.
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