مهندسی معکوس سیستمهای الکترونیکی

پروژه مهندسی معکوس برد قدرت 8 لایه مورد استفاده در درایو

این پروژه به یکی از پیچیده‌ترین طراحی‌ها در حوزه الکترونیک قدرت اختصاص داشت که هدف آن مهندسی معکوس برد 8 لایه مورد استفاده در سیستم درایو صنعتی بود. این برد که از اجزای SMD و DIP تشکیل شده، نقش کلیدی در کنترل و مدیریت توان درایو ایفا می‌کند.

هدف پروژه

  • استخراج شماتیک و طراحی مجدد برد مدار چاپی 8 لایه.
  • دستیابی به دانش فنی طراحی بردهای چندلایه قدرت.
  • بهینه‌سازی طراحی برای کاهش نویز و تلفات در سیستم قدرت.
  • توسعه دانش داخلی برای ساخت تجهیزات پیشرفته درایو.

مراحل اجرای پروژه

  1. تحلیل برد و شناسایی ساختار لایه‌ها:

    • برد مورد بررسی از 8 لایه تشکیل شده بود که شامل لایه‌های سیگنال، تغذیه، زمین، و کنترل بود.
    • با استفاده از ابزارهای پیشرفته مهندسی معکوس، هر لایه به‌صورت جداگانه شناسایی و نقشه‌برداری شد.
  2. استخراج شماتیک مدار:

    • مسیرهای سیگنال و توان از طریق تحلیل دقیق برد شناسایی و مستندسازی شد.
    • ارتباط بین قطعات SMD و DIP، از جمله قطعاتی مانند IGBT، خازن‌های قدرت، و درایورهای گیت، به‌صورت کامل تحلیل شد.
  3. طراحی PCB:

    • نقشه مدار چاپی (PCB) برد با استفاده از نرم‌افزارهای تخصصی (مانند Altium یا Eagle) بازطراحی شد.
    • بهینه‌سازی مسیرها برای کاهش EMI (تداخل الکترومغناطیسی) و مدیریت بهتر جریان و ولتاژ در لایه‌های مختلف انجام شد.
  4. شبیه‌سازی و تحلیل:

    • مدار بازطراحی‌شده با استفاده از ابزارهای شبیه‌سازی الکترونیک، مانند LTspice و MATLAB، تحلیل شد.
    • تحلیل‌های حرارتی برای اطمینان از عملکرد پایدار قطعات قدرت در شرایط کاری مختلف انجام شد.
  5. ساخت نمونه اولیه و آزمایش:

    • نمونه اولیه برد تولید شد و در شرایط واقعی، از جمله تحت بارهای مختلف و دمای بالا، آزمایش شد تا عملکرد و پایداری آن ارزیابی شود.

نتایج و دستاوردها

  • استخراج و بازطراحی کامل مدار:
    شماتیک و برد مدار چاپی 8 لایه با دقت بالا استخراج و بازطراحی شد که به توسعه دانش طراحی بردهای چندلایه قدرت کمک کرد.

  • بهبود عملکرد سیستم:
    طراحی جدید به کاهش نویز، تلفات توان، و افزایش بازده مدار منجر شد.

  • انتقال دانش فنی:
    این پروژه مهارت و تجربه ارزشمندی در تحلیل و طراحی بردهای پیچیده قدرت برای تیم مهندسی به همراه داشت.

  • استقلال از فناوری خارجی:
    تولید داخلی این برد، نیاز به واردات تجهیزات مشابه را کاهش داد و هزینه‌های تأمین تجهیزات را به‌طور چشمگیری کاهش داد.


اهمیت پروژه

بردهای چندلایه قدرت در سیستم‌های درایو صنعتی، به‌ویژه در کاربردهایی مانند کنترل موتورهای الکتریکی و تجهیزات انتقال قدرت، نقش مهمی ایفا می‌کنند. مهندسی معکوس این برد:

  • زمینه‌ساز تولید داخلی سیستم‌های پیشرفته درایو شد.
  • توانایی طراحی بردهای چندلایه قدرت را در صنایع داخلی تقویت کرد.
  • امکان تطبیق طراحی با نیازهای خاص صنعت داخلی را فراهم آورد.

کاربرد در صنعت

این برد قدرت 8 لایه در موارد زیر استفاده می‌شود:

  • کنترل و مدیریت توان موتورهای صنعتی.
  • تجهیزات حمل‌ونقل مانند آسانسورها و جرثقیل‌ها.
  • سیستم‌های اتوماسیون صنعتی با نیاز به مدیریت دقیق توان و سرعت.
  •  

پروژه های مشابه ما