בתוך המכונית, מערכת מיזוג האוויר יוצרת סביבת טמפרטורה נוחה לנהג ולנוסעים, שאינה ניתנת להפרדה מהתמיכה של מעגלים נפוצים במיזוג הרכב. כ"מרכז העצבים" של מערכת מיזוג הרכב, לוחות מעגלים אלו, על אף שהם מתוכננים, עשויים מחומרים ומעובדים, קובעים ישירות את היציבות התפעולית, האמינות והאינטליגנציה של מערכת המיזוג.
1, סוגים נפוצים של מעגלים למיזוג אוויר לרכב
(1) לוח מעגלים שכבה אחת
לוח מעגלים עם שכבה אחת הוא סוג בסיסי יחסית של מעגלים של מיזוג אוויר לרכב, המסדר רק קווים מוליכים בצד אחד. המבנה שלו פשוט, העלות נמוכה יחסית, והוא מתאים למודולים פונקציונליים שאינם דורשים מורכבות מעגל גבוהה. לדוגמה, במעגל הבקרה הבסיסי של כמה מזגנים חסכוניים לרכב, ניתן להשתמש בלוח מעגל אחד-שכבתי כדי לשלוט בפונקציית ויסות המהירות הפשוטה של המאוורר. באמצעות חיווט חד צדדי-, ניתן להשיג את בקרת ההפעלה/כיבוי של מנוע המאוורר וויסות הזרם בהילוכים שונים כדי לענות על צורכי אוורור שונים. עם זאת, בשל שטח חיווט מוגבל, למעגלים חד-שכבתיים-יש מגבלות מסוימות מבחינת אינטגרציה פונקציונלית, מה שמקשה על עמידה בלוגיקת בקרה מורכבת.
(2) לוח מעגלים כפול-שכבתי
על בסיס לוח מעגלים אחד-שכבתי, קווים מוליכים מסודרים משני צידי הלוח, וחיבורים חשמליים בין שתי שכבות הקווים מושגים באמצעות צינורות מתכת. עיצוב זה מגדיל מאוד את שטח החיווט ומאפשר מימוש פונקציות מעגל מורכבות יותר. במערכת בקרת הטמפרטורה של מיזוג אוויר לרכב, ניתן להשתמש במעגלים כפולים-שכבתיים כדי לשלב מעגלי רכישת אותות של חיישני טמפרטורה, מעגלי ממשק שבבי בקרה ומעגלי הנעה של מפעילים. התכנון הסביר של פריסת הקו משני הצדדים הופך את העברת האות ליציבה יותר, מפחית ביעילות את הפרעות הקו ומשפר את הדיוק והאמינות של מערכת בקרת הטמפרטורה כולה.
(3) לוח מעגלים רב-שכבתיים
עם הפונקציות המגוונות יותר ויותר של מערכות מיזוג אוויר לרכב, הדרישות לביצועים ואינטגרציה של לוחות מעגלים גדלות ללא הרף, והופיעו לוחות מעגלים מרובי-שכבות. לוחות מעגלים רב-שכבתיים מורכבים בדרך כלל מארבע או יותר שכבות מתחלפות של שכבות מוליכות ומבודדות, כאשר חיבורים חשמליים בין שכבות מושגים דרך חורים עיוורים, חורים קבורים או דרך חורים. לוחות מעגלים רב-שכבתיים נמצאים בשימוש נרחב במערכות מיזוג אוויר חכמות עבור-מכוניות מתקדמים. זה יכול לשלב מאוד את המעגלים של מודולים פונקציונליים מרובים כגון בקרת טמפרטורה, ויסות לחות, ניטור איכות אוויר וממשק אינטראקציה עם המשתמש על גבי לוח מעגל אחד. גישה משולבת מאוד זו לא רק חוסכת מקום ומקלה על עיצוב הפריסה של פנים המכונית, אלא גם משפרת ביעילות את מהירות העברת האותות ויציבותה, תומכת באלגוריתמים ואסטרטגיות בקרה מורכבות יותר, ומשיגה שליטה חכמה ומדויקת על מערכת מיזוג האוויר.
2, חומרים ותהליכים למעגלי מיזוג אוויר לרכב
(1) בחירת חומרים
לוחות מיזוג אוויר לרכב משתמשים בדרך כלל ברבדים מצופים-נחושת כמצע, עם חומרים נפוצים כולל נייר פנולי-על בסיס נחושת- לרבדים מצופים נחושת על בסיס בד זכוכית אפוקסי-. לרבדים בציפוי נייר פנולי-על בסיס-נחושת יש עלויות נמוכות יותר, אך התכונות החשמליות והמכניות שלהם חלשות יחסית. הם משמשים בדרך כלל עבור לוחות מעגלים-שכבתיים או דו-שכבתיים- עם דרישות ביצועים נמוכות. לרבדים מצופים נחושת על בסיס בד זכוכית אפוקסי- בעלות תכונות בידוד חשמלי מצוינות, חוזק מכני ועמידות בטמפרטורה גבוהה, ויכולות להסתגל לסביבות מורכבות ומשתנות בתוך מכוניות, כגון טמפרטורה גבוהה, רטט וכו'. לכן, הן נמצאות בשימוש נרחב במעגלים דו-שכבתיים-, במיוחד לוחות מעגלים מרובי{14}}. בנוסף, על מנת לעמוד בדרישות הסביבתיות של מכוניות, חומרי המעגלים עוברים בהדרגה לחומרים ידידותיים לסביבה כגון-ללא עופרת וללא הלוגן-.
(2) תהליך ייצור
מבחינת תהליך הייצור, לוחות מיזוג אוויר לרכב צריכים לעבור נהלים קפדניים. ראשית, תכנון המעגלים מתבצע באמצעות תוכנת אוטומציה מקצועית של תכנון אלקטרוני לתכנון סכמטי של מעגלים ושרטוט פריסת מעגלים מודפסים, מה שמבטיח פריסת מעגל סבירה ושלמות אות טובה. הבא הוא תהליך הקידוח, המשתמש בציוד קידוח-בדיוק גבוה כדי לקדוח דרך חורים בלוח המעגלים לצורך התקנת פינים של רכיבים והשגת חיבורים בין-שכבתיים. הדיוק של הקידוח משפיע ישירות על הביצועים החשמליים והאמינות של המעגל. הבא הוא העברה גרפית, הכוללת העברת גרפיקת המעגל המעוצבת על גבי לוח הנחושת- באמצעות חשיפה, פיתוח ותהליכים אחרים כדי להתכונן לתחריט הבא. תהליך התחריט משתמש בתמיסה כימית להסרת רדיד נחושת לא רצוי, תוך השארת קווים מוליכים מדויקים. לבסוף, נדרש טיפול פני השטח, הכולל בדרך כלל פילוס אוויר חם ותהליכי שקיעת זהב ניקל כימיים, כדי לשפר את יכולת ההלחמה ועמידות החמצון של המעגל, כדי להבטיח את הביצועים היציבים שלו במהלך חיי השירות של הרכב.
3, מאפייני ביצועים של לוחות מיזוג אוויר לרכב
(1) אמינות גבוהה
במהלך תהליך הנהיגה של מכונית, הסביבה הפנימית מורכבת-משתנה ללא הרף, והלוח צריך להיות בעל אמינות גבוהה. בתהליך התכנון והייצור של לוחות מיזוג אוויר לרכב, גורמים כמו טמפרטורה גבוהה, טמפרטורה נמוכה, לחות ורטט נשקלים במלואם. על ידי בחירת-חומרים באיכות גבוהה, אופטימיזציה של פריסת המעגלים וחיזוק עיצוב המבנה המכני, אנו מבטיחים שהמעגל יכול לפעול ביציבות בסביבות טמפרטורות קיצוניות הנעות בין -40 מעלות ל-85 מעלות, כמו גם בתנאי רעידות תכופים, מה שמפחית את ההסתברות לתקלות ומבטיח את הפעולה הרגילה של מערכת מיזוג האוויר ברכב.
(2) יכולת חזקה נגד-הפרעות
ישנם מספר רב של מכשירים אלקטרוניים בתוך המכונית, והסביבה האלקטרומגנטית מורכבת, שעלולה ליצור הפרעות אלקטרומגנטיות בקלות. מעגל מיזוג האוויר לרכב מאמץ עיצובים שונים נגד הפרעות, כגון תכנון הארקה סביר, אמצעי מיגון ופריסה של מעגלי סינון. על ידי חלוקה סבירה של מודולי מעגלים עם פונקציות שונות, ניתן להפחית הפרעות ביניהם; שימוש בכיסוי מיגון מתכתי להגנה על מעגלים רגישים ולמניעת חדירת הפרעות אלקטרומגנטיות חיצוניות; תכנן מעגלי סינון יעילים כדי לסנן את העומס בקווי החשמל והאותות, תוך הבטחת שהלוח יכול לאסוף ולעבד אותות במדויק, ולהשיג שליטה מדויקת על מערכת מיזוג האוויר.