Warum scheint in vielen Leiterplatten eine Komponente zu fehlen?

Ich habe einige Leiterplatten gesehen, bei denen einige Komponenten skizziert wurden , aber sie scheinen nicht auf der Platine montiert zu sein. Siehe dieses Bild (von einer PlayStation 2), auf dem der Transformator gezeichnet wurde:

Warum wird das auf einigen Strecken gemacht?

Es gibt einige Möglichkeiten. Zum einen verwenden sie eine einzige Leiterplatte für mehrere Designs.

Eine andere (technisch gesehen immer noch die gleiche Idee, aber in der Praxis meist anders) ist, dass sie mit einem Design begonnen haben. Dann wurde (zum Beispiel) ein neues Teil verfügbar, das (zum Beispiel) mehr Funktionalität in einen IC integrierte, sodass einige der früher benötigten passiven Komponenten nicht mehr vorhanden waren. Beispielsweise kann ein Teil, für das externe Pullup-Widerstände erforderlich sind, durch ein Teil ersetzt werden, das ansonsten identisch ist, jedoch interne Pullup-Widerstände aufweist. Ihr Board hat Plätze für Pull-up-Widerstände, aber mit dem neuen Teil erhalten Sie genau die gleiche Funktionalität, indem Sie sie einfach weglassen.

Es geht hauptsächlich darum, die Kosten für das Entwerfen einer Leiterplatte gegen die erhöhten Kosten für die Herstellung des Entwurfs unter Verwendung des vorhandenen Leiterplattendesigns abzuwägen.

Nehmen wir zum Beispiel an, dass das Entwerfen einer Leiterplatte 500.000 US-Dollar kostet. Durch das Entwerfen einer neuen Leiterplatte können Sie 1 US-Dollar für jeden fertigen Artikel einsparen. Offensichtlich müssen Sie mindestens 500.000 des modifizierten Designs verkaufen, damit das Re-Design die Gewinnschwelle erreicht. Wenn Sie weniger verkaufen, ist es besser, am vorhandenen Design festzuhalten.

Darüber hinaus gewähren die meisten Lieferanten (häufig erhebliche) Preisnachlässe für die Herstellung einer größeren Anzahl identischer Artikel. Nehmen wir zum Beispiel an, Sie haben zwei Designs und gehen davon aus, dass Sie ungefähr 5.000 von jedem dieser Designs verkaufen. Wenn alles andere gleich ist, sollte eine der Leiterplatten 1 US-Dollar weniger kosten als die andere - aber wenn Sie 10.000 eines einzelnen Designs kaufen, erhalten Sie (sagen wir) einen Rabatt von 10%. In diesem Fall sparen Sie Geld, wenn Sie für jede Leiterplatte mindestens 10 US-Dollar für die Herstellung bezahlen, indem Sie für beide Designs dieselbe Platine verwenden.

Weniger Leiterplattendesigns vereinfachen auch die Produktion. Sie müssen nur ein Teil im Inventar statt zwei verfolgen. Dieser Teil (die Leiterplatte) ist möglicherweise der einzige, der für jedes Design wirklich einzigartig ist. Wenn Sie also nicht genau erraten bzw. vorhersagen, wie sich die beiden Designs verkaufen werden, kann es ein bisschen einfacher sein, Ihr Inventar auszugleichen. Wenn Sie beispielsweise mehr kundenspezifische Leiterplatten bestellen, ist die Vorlaufzeit in der Regel erheblich länger als bei Standardkondensatoren, -widerständen, Standard-ICs usw.

Weitgehend Kostenkontrollen. Sie haben eine Platine oder eine kleine Familie, machen sie flexibel und füllen die Teile, die Sie für ein bestimmtes Produkt benötigen. Klingt kitschig, aber in der großen Produktion kann jeder Nickel zählen.

Sie können einige Filterteile für Produkte weglassen, die für Länder bestimmt sind, die hinsichtlich EMI nicht so wählerisch sind, und 20 oder 25 Cent pro Einheit sparen.

Es gibt viele Gründe, ein Thema geringfügig zu variieren. Die auf dem Foto abgebildete Platte ist wahrscheinlich eine geprägte Platte (nicht gebohrt), sodass die Herstellung mit Kapitalkosten verbunden ist und (was noch wichtiger ist) das Gehäuse so bemessen ist, dass es die größte Platte aufnimmt, die es benötigt, sodass keine Einsparungen erzielt werden Mehrere unbeschichtete Leiterplatten, nur Kosten und ein anderes benutzerdefiniertes Teil für den Lagerbestand (nachdem die unbeschichteten Teilenummern in mehrere Unterbaugruppen aufgeteilt wurden, sind die Einsparungen möglicherweise nicht so hoch).

In Altium werden diese beispielsweise als "Baugruppenvarianten" bezeichnet. Aus denselben Schaltplan- und PCB-Quelldokumenten können Stücklisten für jede Variante erstellt werden. Teile können weggelassen, Teilenummern geändert oder Werte für jede Variante geändert werden.

Bei dem Gegenstand auf dem Foto sieht es so aus, als würde in einer Variante das Radialscheibenteil und in einer anderen Variante das Magnetteil verwendet.

In anderen Antworten heißt es, dass mehrere Produkte wirtschaftlich auf derselben Leiterplatte bereitgestellt werden können oder dass die Flexibilität bei der Herstellung angesichts der unterschiedlichen Zuverlässigkeit der Lieferanten („Zweitbeschaffung“) erhöht ist, sodass alternative Teile von alternativen Lieferanten untergebracht werden müssen.

Die Schaltung auf Ihrem Foto ist Teil eines Schaltnetzteils (SMPS). Der weggelassene Teil sieht aus wie ein Transformator (eine Seite hat zwei Anschlüsse, die andere drei, es ist also unwahrscheinlich, dass es sich um eine Gleichtaktdrossel handelt). Der Transformator wurde durch einen Kondensator oder einen Transienten-Entstörer ersetzt. Beachten Sie, dass der Kondensator innerhalb des Umrisses des Transformators liegt - was darauf hinweist, dass der Konstrukteur beabsichtigt hat, dass es sich um ein Entweder-Oder-Design handelt. Jetzt ist die Leiterplatte auch einseitig. Dies ist die beliebteste Wahl für Konsumgüter, da sie die niedrigsten Kosten verursacht. Die Position des Transformators oder des Kondensators in Bezug auf die darunter liegenden Kupferschienen verbietet es also, beide Teile zu montieren.

Die meisten Produkte haben heutzutage „universelle“ Netzteile, die Spannungswahlschalter in verschiedenen Teilen der Welt überflüssig machen. Die USA, Kanada und die EU sind in dieser Hinsicht sehr anspruchsvoll. Wenn Ihr Design diese Anforderungen erfüllt, ist es aus geografischen Gründen teurer, eine EMI-Versionierung durchzuführen, als ein gemeinsames Design zu haben. Die vom Transformator oder Kondensator implizierte "Versionierung" besteht darin, dass der Kondensator verwendet wird, um eine Gleichstrombarriere bereitzustellen, die sonst vom Transformator bereitgestellt würde. Ich vermute, dass dies Teil der Primärseite der Versorgung ist, um den primären SMPS-Controller vorzuspannen, und der Kondensator ist einfach eine kostengünstige Alternative zum Transformator.In diesem speziellen Fall wurde der Transformator jedoch auf dem Layout belassen, falls sich herausstellte, dass dies nicht der Fall ist, oder weil es mehr als ein Produkt gibt, das diese Platine verwendet, und die Kondensatorvorspannung für dieses Produkt nicht ausreichend ist.

PCBs sind vorgefertigt. Wenn sich also die Schaltung auf lange Sicht ändert, wird sie häufig in dieselbe Platine eingebaut, bis und sofern keine drastischen Änderungen am Design vorgenommen werden.