Ti tips når du spesifiserer et elektronisk kabinett

Det er mange ting å ta hensyn til når du skal starte et nytt prosjekt, og kabinettet som skal huse brukerens komponenter er en viktig del av dette. Kabinettet vil være det forbrukerne ser og samhandler med, så det er viktig for brukeren at det har alle de kvalitetene som trengs for deres spesifikke bruk.

Basert på Hammond Manufacturings erfaring som kabinettprodusent, er det 10 vanlige – men viktige – kriterier å huske på når et kabinett skal velges.

1. Størrelse

I en perfekt verden vil kabinettet velges før kretskortet konstrueres. Dette sikrer at kortet vil være helt riktig størrelse og at monteringshullene er på akkurat riktig sted hvis kabinettet har monteringsbolter. Noen ganger er det uunngåelig at det motsatte er tilfelle, og at brukeren må samsvare kortet med et kabinett.

Hvor stort er kretskortet? Skal det monteres horisontalt eller vertikalt? Mange plastkabinetter har spor innstøpt i kabinettets sider slik at de kan monteres vertikalt eller monteringsbosser for kretskort innstøpt i toppen og bunnen for horisontal montering. Ekstruderte aluminiumskabinetter vil vanligvis ha spor i full lengde på sidene for horisontal kretskortmontering. Hvor mye plass må være tilgjengelig på de ytre flatene for viserinnretninger, brytere, kontakter, kabelgjennomføringer og lignende komponenter? Hvilken høyde kreves for kortmonterte komponenter eller flere horisontale kort?

Figur 1: Plastkabinetter støpt med interne kortskinner fra Hammond 1591T-serien. (Bildekilde: Hammond Manufacturing)

Figur 2: Et ekstrudert aluminiumskabinett med kretskortspor fra Hammond 1455-serien. (Bildekilde: Hammond Manufacturing)

2. Installasjonsomgivelser

Hvor skal produktet brukes? Inne, ute eller en kombinasjon av begge? For utendørsinstallasjon er UV-stabilitet et potensielt problem for plastkabinetter, derfor er polykarbonat standardvalget. Er det sannsynlig at slag og vibrasjoner vil bli et problem for mobile bruksområder, for eksempel veier og jernbaner? Er det fare for vann- eller støvinntrengning (se punkt 5 nedenfor)? Er det sannsynlig at det er forurensninger til stede, for eksempel oljer eller kjemikalier? Er motstandsdyktighet mot slagskader et potensielt problem? Er spesielt høye eller lave temperaturer forventet?

ABS er ypperlig for innendørs og håndholdt bruk. Polykarbonat, takket være god temperaturbestandighet, UV-stabilitet og evne til å tåle slag, er et godt materiale for utendørs og mer industriell bruk. Metall, for eksempel presstøpt aluminium, har overlegen slag- og temperaturbestandighet.

Figur 3: Et polykarbonatkabinett med gjennomsiktig lokk fra Hammond 1554-serien. (Bildekilde: Hammond Manufacturing)

3. Materiale

For små kabinetter står valget vanligvis mellom plast (inkludert ABS og polykarbonat) og metall (inkludert presstøpt, brettet eller ekstrudert aluminium og stål). Polykarbonat vil vanligvis være spesifisert for utendørsbruk siden det er mer motstandsdyktig mot å bli sprøtt eller misfarget fra solen, sammenlignet med ABS.

Aluminiumskapslinger er motstandsdyktige mot slag og er naturlig elektrisk ledende, men det er viktig å ikke male eller anodisere sammenkoblingsområder for å opprettholde kontinuitet gjennom hele kabinettet. Noen utforminger av ekstruderte kabinetter tilbyr funksjoner som flere finner for å øke overflatearealet slik at varmeavledningen forbedres. Kabinetter av presstøpt aluminium er sterke og robuste, de korroderer ikke, er elektrisk ledende, har et naturlig høyt nivå av elektromagnetisk demping og er lette å maskinere. For utrustninger der beskyttelse mot slagskader er viktig, elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) sannsynligvis vil være et problem eller der høye temperaturer, støv eller vann forventes å være til stede, er det presstøpte kabinettet som er det ideelle lavprisvalget.

4. Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC)

Plastkabinetter har én spesifikk svakhet: De gir ingen demping for elektromagnetisk kompatibilitet. Hvis utstrålt EMI eller RFI fra kabinettets elektronikk eller mottakeligheten for eksterne felt er et potensielt problem, kan mangel på kontroll være en utfordring. Innvendige belegg i en rekke materialer kan påføres de indre overflatene i et plastkabinett for å gi forskjellige grader av demping, avhengig av prosjektkravene. Ved å tilby forskjellige materialer i en rekke tykkelser, kan den mest kostnadseffektive og teknisk egnede løsningen leveres.

Metallkabinetter vil gi et EMC-nivå som sannsynligvis er mer enn bra nok for de fleste kommersielle utrustninger, forutsatt at de er konstruert på en slik måte at elektrisk kontinuitet eksisterer mellom toppen, basen og de flyttbare panelene. En ledende pakning vil bli brukt til å elektrisk forbinde de to halvdelene av kabinettet.

5. Miljømessig forsegling

Vil kabinettet bli utsatt for miljømessige risikoer som vann eller støv? Den relevante internasjonale standarden er EN 60529, som definerer klassifiseringer skrevet som IPXX, der det første sifferet definerer beskyttelsen mot faste gjenstander og det andre sifferet definerer beskyttelsen mot vanninntrengning.

Vanligvis er kabinetter som er klassifisert til IP54, egnet for generell bruk. For installasjon i omgivelser der støv og vann sannsynligvis er til stede, vil IP66, 67 eller 68 vanligvis spesifiseres, noe som kan oppnås ved å bruke en pakning. Den høyeste klassifiseringen er IP69K, som gir beskyttelse mot damprensing ved høyt trykk. I Nord-Amerika er kabinettets miljømessige forsegling vanligvis definert som et NEMA-nummer (NEMA – National Electrical Manufacturers Association). NEMA-klassifiseringer krever også flere produktfunksjoner og tester, for eksempel funksjonalitet under ising, forhåndsstansede hull for kabeltilkoblinger og andre egenskaper som ikke håndteres av IP-klassifiseringer.

Figur 4: Noen kabinetter, for eksempel denne kapslingen i 1551SNAP-serien, er konstruert for å slippe inn elementene, for bruksområder som miljømessig føling. (Bildekilde: Hammond Manufacturing)

6. Maskinvare

Kabinettpaneler og -deksler må festes til den sammenpassende halvdelen, og det er to hovedmåter å gjøre dette på for plastkabinetter og presstøpte kabinetter. Enten er en selvgjengende skrue festet direkte inn i materialet i basen, eller en maskinskrue og gjenget innsats (eller bøssing) er plassert i basen. En maskinskrue er å foretrekke hvis det forventes regelmessige åpninger og lukninger i løpet av utstyrets levetid, mens en selvgjengende skrue er tilstrekkelig for utrustninger som ikke krever gjentatt tilgang etter innledende installasjon.

Figur 5: Et prisgunstig plastkabinett uten messinginnsatser (venstre) og et flammehemmende plastkabinett med messinginnsatser (høyre) fra Hammond 1591-serien. (Bildekilde: Hammond Manufacturing)

7. Utseende

Selv om estetikk absolutt kan være subjektivt, har brukeren sannsynligvis i det minste en generell ide om hvordan de vil at produktet skal se ut og føles. Plastkabinetter tilbyr et utvalg av ugjennomsiktige og gjennomsiktige materialer i en rekke farger, og de er lette, der mange har innfelte lokk for membrantastaturer og skjermer. Ekstruderte kabinetter har en stilig anodiseringsfinish som kan kombineres med tilbehør som fargerike plastinnfatninger, noe som kan gi et prangende utseende. Presstøpte aluminiumskabinetter kan males i en rekke forskjellige farger og er foretrukket for svært spesialtilpassede produkter, slik som gitarpedaler. Noen ganger er et robust, ubehandlet presstøpt kabinett alt brukeren trenger!

Figur 6: Malte «pedal»-kabinetter (stomp box) i presstøpt aluminium fra Hammond 1590-serien. (Bildekilde: Hammond Manufacturing)

8. Tilgjengelighet for produkter og kundestøtte

Standardkabinetter for elektronikk- og elektrobransjen kommer i et stort utvalg av størrelser, modeller og typer fra mange spesialiserte produsenter. Et støpt, ekstrudert eller presstøpt kabinett kan se ut til å bare være en enkel boks, men de er faktisk et resultat av omfattende konstruksjonsekspertise som har resultert i et funksjonsrikt hus egnet for bruk i et bredt utvalg av utrustninger og miljøer. Distributører har et omfattende hyllevarelager av standardkabinetter, og den nyeste trenden er at distributører nå går sammen med produsenter for å gi teknisk støtte til kundene sine, og samarbeider med dem på utviklingsstadiet for å velge det mest hensiktsmessige kabinettet for en gitt utrustning.

9. Nedlastbare tegninger og støttemateriell

Alle anerkjente kabinettprodusenter og -distributører tilbyr et omfattende bibliotek med teknisk informasjon på nettstedene sine. Typiske nedlastbare ressurser inkluderer dimensjonerte tegninger i PDF- og CAD-format for å hjelpe med design- og modifikasjonskrav, tekniske detaljer og viktige produktegenskaper.

Figur 7: Dimensjonerte tegninger er tilgjengelige for nedlasting for alle Hammond-kabinetter. (Bildekilde: Hammond Manufacturing)

10. Tilpasning

Alle kabinetter må endres på en eller annen måte for å være nyttige, for eksempel ved å legge til kontakthull eller trykklegge etiketter og logo. Hammond tilbyr interne maskinerings- og trykketjenester med et lavt «minste tillatte ordreantall». Kabinettypen åpner opp for unike tilpasningsmuligheter. For eksempel kan vi installere innpresset maskinvare som avstandsskruer/-muttere i metallkabinetter, tilpasse lengden på ekstruderte aluminiumkabinetter og støpe plastkabinetter i tilpassede farger. Hvis du vil ha mer informasjon om endrede kabinetter, kan du gå til DigiKeys side for brukertilpassede kabinetter.

Figur 8: Et kabinett i 1455-serien av ekstrudert aluminium tilpasset med fargerike innfatninger, utsparinger og trykk. (Bildekilde: Hammond Manufacturing)

Konklusjon

Ikke alle disse tipsene vil være til hjelp for alle prosjekter, men når de tas i betraktning kan konstruktører få en oversikt over det store og hele bildet – fra å forstå den kortsiktige og langsiktige tilgjengeligheten til et bestemt kabinett, til å dimensjonere den perfekte boksen for neste prosjekt. Ved å ta hensyn til de dimensjonale og tekniske kravene, i tillegg til gjennomførbarheten og estetikken, sikrer du at alle prosjekter går så smidig som mulig, fra prototype til utrulling.