Perché sembra esserci un componente mancante in molti PCB?

Ho visto alcuni PCB dove alcuni componenti sono stati disegnati , ma non sembrano essere montati sulla scheda. Vedi, questa immagine (di una PlayStation 2) in cui è stato disegnato il trasformatore:

Perché questo viene fatto su alcuni circuiti?

Ci sono un paio di possibilità. Uno è che stanno usando un singolo PCB per più progetti.

Un altro (che è ancora tecnicamente la stessa idea, ma per lo più diverso nella pratica) è che hanno iniziato con un progetto. Quindi (ad esempio) è diventata disponibile una nuova parte che (ad esempio) ha integrato più funzionalità in un circuito integrato, quindi alcuni dei componenti passivi che prima erano richiesti non lo sono più. Ad esempio, una parte che richiedeva resistenze di pull-up esterne potrebbe essere sostituita con una altrimenti identica, ma con resistenze di pull-up interne. La scheda dispone di punti per resistori pull-up, ma con la nuova parte si ottiene esattamente la stessa funzionalità semplicemente omettendoli.

Si tratta principalmente di bilanciare il costo di progettazione di un PCB con l'aumento del costo di produzione del design utilizzando il design PCB esistente.

Ad esempio, supponiamo che la progettazione di un PCB richieda $ 500.000 e, progettandone uno nuovo, è possibile risparmiare $ 1 su ciascun articolo finito. Ovviamente è necessario vendere almeno 500.000 del design modificato affinché il re-design sia in pareggio. Se vendi meno di quello, è meglio attenersi al design esistente.

Inoltre, la maggior parte dei fornitori offre sconti (spesso sostanziali) per la produzione di un numero maggiore di articoli identici. Ad esempio, supponiamo che tu abbia due design e ci aspettiamo di vendere circa 5.000 di ciascuno di questi design. A parità di tutti gli altri, uno dei PCB dovrebbe costare $ 1 in meno per la produzione rispetto all'altro - ma se acquisti 10.000 di un singolo design avrai (diciamo) uno sconto del 10%. In questo caso, se ogni PCB costa almeno $ 10 per la produzione, si finisce per risparmiare denaro utilizzando la stessa scheda per entrambi i progetti.

Avere meno progetti PCB semplifica anche la produzione. Devi solo tracciare una parte nell'inventario anziché due. Quella parte (il PCB) può essere facilmente l'unica che è davvero unica per ogni progetto, quindi se la tua ipotesi / previsione su come verranno venduti i due progetti è sbagliata, mantenere il tuo inventario bilanciato può essere un po 'più semplice. Ad esempio, ordinare più PCB personalizzati avrà in genere tempi di consegna considerevolmente più lunghi rispetto all'ordinazione di più condensatori standard, resistori, circuiti integrati standard, ecc.

In gran parte, controlli dei costi. Hai una scheda o una piccola famiglia, le rendi flessibili e popoli le parti necessarie per un determinato prodotto. Sembra sdolcinato, ma in grandi produzioni, ogni nichel può contare.

È possibile escludere alcune parti del filtro per prodotti destinati a paesi che non sono così esigenti riguardo all'EMI e risparmiare 20 o 25 centesimi per unità.

Ci sono molte ragioni per avere variazioni minori su un tema. Quella particolare scheda nella foto è probabilmente una scheda stampata (non perforata) quindi ci sono alcuni costi di capitale nella produzione e (cosa ancora più importante) il caso sarà dimensionato per prendere la scheda più grande che deve quindi non ci sono risparmi nel fare più PCB vuoti, solo costo e un'altra parte personalizzata per l'inventario (dopo aver inserito i numeri di parte vuoti si biforcano in più sottogruppi, ovviamente, quindi i risparmi potrebbero non essere così grandi).

Ad esempio, in Altium, questi vengono denominati "Varianti di assemblaggio". Gli stessi documenti schematici e di origine PCB possono essere utilizzati per produrre distinte base per ogni variante. Le parti possono essere omesse, i numeri di parte modificati o i valori modificati per ogni variante.

Nel caso dell'articolo nella foto, sembra che la parte del disco radiale sia utilizzata in una variante e la parte magnetica in un'altra variante.

Come indicato da altre risposte, più prodotti possono essere forniti economicamente dallo stesso PCB o flessibilità di produzione a fronte della varia affidabilità dei fornitori ("secondo approvvigionamento") che richiede l'alloggiamento di parti alternative da fornitori alternativi.

Il circuito nella tua foto fa parte di un alimentatore switching (SMPS). La parte in cui è stata omessa sembra un trasformatore (un lato ha due terminali, l'altro ne ha tre, quindi è improbabile che si tratti di uno starter di modo comune). Il trasformatore è stato sostituito da un condensatore o un soppressore transitorio. Si noti che il condensatore si trova all'interno del contorno del trasformatore, il che indica al progettista che sarebbe stato completamente progettato o meno. Ora, anche il PCB è unilaterale. Questa è la scelta più popolare per i prodotti di consumo in quanto è il costo più basso. Pertanto, la posizione del trasformatore o del condensatore rispetto alle piste di rame sottostanti impedisce l'installazione di entrambe le parti.

La maggior parte dei prodotti in questi giorni ha alimentatori "universali" che eliminano la necessità di interruttori di selezione della tensione in diverse parti del mondo [EDIT - per lo stesso motivo, l'utilizzo di diversi componenti EMI per diverse regioni è molto improbabile per un prodotto globale. Gli Stati Uniti, il Canada e l'UE sono molto esigenti in questo senso, quindi una volta che il progetto è in grado di soddisfare tali esigenze, è più costoso eseguire il controllo delle versioni EMI per motivi geografici piuttosto che avere un progetto comune]. Quindi il "versioning" implicito dal trasformatore o condensatore è che il condensatore viene utilizzato per fornire una barriera CC che altrimenti sarebbe fornita dal trasformatore. La mia ipotesi è che questo fa parte del lato primario dell'alimentazione per polarizzare il controller primario SMPS e il condensatore è semplicemente un'alternativa economica al trasformatore.in questo caso particolare, ma hanno lasciato il trasformatore sul layout nel caso in cui non si verificasse il caso, o perché esiste più di un prodotto che utilizza questo PCB e la polarizzazione del condensatore è inadeguata per quel prodotto.

I PCB sono prefabbricati, quindi in caso di modifiche del circuito a lungo termine, è spesso incorporato nella stessa scheda fino a quando e se non ci sono cambiamenti drastici nella progettazione.