Les ingénieurs conçoivent-ils toujours le volume à l'aide de transistors bipolaires à trou traversant discrets?

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En tant qu'amateur qui aime brancher des BJT et des composants discrets sur une planche à pain sans soudure pour le divertissement et l'éducation, je reconnais que les gens comme moi sont un marché insuffisant pour que les fabricants continuent de produire.

J'ai remarqué que sur ce site Web, beaucoup de questions sur les BJT reçoivent une réponse avec des recommandations pour utiliser à la place un CI spécifique ou un PIC.

J'ai aussi aimé lire 555 meilleurs IC jamais ou anachronisme obsolète

Je note que les 555 et les BJT à trou traversant sont disponibles et poussés par les magasins d'amateurs en ligne.

J'ai des lampes LED solaires bon marché pour marquer le bord d'un chemin, récemment une a été cassée, donc je l'ai ouverte et j'ai trouvé cette carte avec trois BJT à trou traversant et un tas d'autres composants de trou traversant discrets sur une seule couche planche.

Carte de circuit imprimé 1 trou traversant avec BJT

Alors pourquoi certains fabricants de gros volumes utilisent-ils toujours ce type de technologie?

Les seules raisons pour lesquelles je peux trouver sont

  • C'est un design vraiment ancien et ne vaut pas la peine d'être repensé?
  • Le marché de l'éducation est plus grand que je ne l'imagine?
  • Peut-être que les vieilles machines de production de BJT peuvent être expédiées vers des économies à bas salaires et continuer à fonctionner pendant des années à un coût minimal?
  • Les salaires sont encore suffisamment bas en Chine pour soutenir ce type de technologie?
  • Il y a beaucoup de vieux ingénieurs autour de l'exploitation de la sagesse accumulée avec les 555 et les BJT?
  • Les BJT à trou traversant discrets sont toujours la meilleure solution pour quelque chose (quoi?)

Les ingénieurs conçoivent-ils toujours pour la production en volume à l'aide de BJT à trou traversant?

RedGrittyBrick
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J'ai vu le premier étage d'amplificateurs audio conçus avec des BJT discrets dans des marques respectables. Le raisonnement est que même un BJT discret ordinaire a un bruit plus faible que les transistors intégrés. Je ne sais pas à quel point c'est vrai, en particulier dans une industrie connue pour les produits à base d'huile de serpent, mais c'est une pratique courante de toute façon.
Phil Frost

Réponses:

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Low low low cost est le but.

Un fabricant de petits volumes n'ayant aucune expertise dans autre chose que le soudage manuel (si cela) peut les réaliser. Ils peuvent même être faits à la maison par des travailleurs si vous le souhaitez.

Panneau phénolique simple face. Pas cher.

Non seulement l'assemblage manuel, mais la taille des composants et l'espacement des trous ne correspondent pas bien et les fils sont pliés à la main et personne ne s'en soucie.

Une conception comme celle-ci ne doit pas être efficace ou longue durée de vie - elle doit juste fonctionner suffisamment bien pour persuader «l'acheteur» d'une entreprise occidentale qu'elle peut la vendre au public américain, par exemple, avec un bénéfice suffisant. Les pièces sur cette carte plus la carte coûtent probablement 10 à 20 cents. (Résistances indésirables sous 0,1C, inductance 1 ou 2 cents peut-être, transistors environ 1,3 cents, LED quelques cents, PCB moins de 5 cents, fil 1 cent. Les coûts de main-d'œuvre doivent être bas pour correspondre. C'est pour des composants de qualité que je suis habitué à :-) - sans doute encore moins si la qualité compte maintenant. Même 10 cents plus la main-d'œuvre devient coûteux car vous devez ajouter la batterie, le boîtier, les lentilles, la boîte, etc. et les vendre à la porte de l'usine à environ 20% à 25% du prix de vente américain, par exemple.

Le taux minimum de main-d'oeuvre officiel chinois est maintenant d'environ 2000 RMB / mois AFAIK (peut-être plus maintenant) mais vous pouvez travailler 6 jours / semaine et 10 heures par jour pour cela. Dites 6 x 10 x 4,333 = 260 heures.

Un RMB vaut actuellement 0,16 $ US, donc par heure, c'est 2000/260 * 0,16 ~~ = 1,23 $ US / heure.
Certains travailleurs l'obtiendront pour une semaine de 5 jours et 40 heures = 50% de plus par heure. D'autres travailleront plus longtemps et obtiendront la moitié de cela.
Et soyez assez content dans de nombreux cas! :-(. Le pire des cas que j'ai vu était de 10 heures par jour x 365 jours / an, sauf les années bissextiles. Vraiment. au coût de la main-d'œuvre à 3650 heures par an.

Ce qui peut expliquer pourquoi votre PCBA ressemble à ça :-(.


Photo de 5 ans. Suppression précise de bon goût par moi. L'usine est depuis longtemps passée à autre chose. Il s'agit d'une fabrication de niveau "industrie artisanale" assez typique. Pas beaucoup d'équipement nécessaire. Une qualité tout à fait raisonnable peut être atteinte lorsqu'elle est bien faite. Ou vous pouvez obtenir des choses comme dans votre image sinon.

entrez la description de l'image ici

Russell McMahon
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Ce qui peut expliquer pourquoi votre PCBA ressemble à ça - je serais heureux de produire quelque chose qui me nettoie!
Chris Gregg
@ChrisGregg: vous devez vous entraîner seulement 10 heures par jour pendant un an. : - /
David Schmitt
Argh qu'est-ce que tu as effacé? Ça va me rendre fou.
Bryan Boettcher
@insta La nature du produit est suffisamment évidente d'après ce que vous pouvez voir MAIS il était spécifiquement identifiable dans les zones masquées. Alors que c'était il y a longtemps, le propriétaire des produits manufacturés peut ne pas souhaiter que je les montre.
Russell McMahon
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Oui, en particulier si les marges sont très serrées. Cela fait partie de l'ingénierie, c'est de trouver la bonne solution, qui pour certains marchés peut ne concerner que le coût. Ce circuit ci-dessus a 3 transistors et 3 diodes et avec la carte phénolique percée et vierge, il ne peut y avoir que quelques cents entièrement bourrés de production en volume, par exemple, les résistances au total ne peuvent être que de ~ 0,01 $.

En fait, il se peut qu'il n'y ait pas de solution IC qui puisse implémenter cette fonction, et en faisant tourner la vôtre, vous ne pourrez peut-être jamais récupérer les coûts NRE (ingénierie non récurrente - c'est-à-dire à l'avance) ou la base de talents peut ne pas être là. Ils peuvent facilement changer la conception et la remettre rapidement en production dans sa forme actuelle. Les performances peuvent ne pas être meilleures dans un circuit intégré. La durée de vie du produit peut ne pas être suffisamment longue pour justifier de passer trop de temps sur le cycle de conception.

La présomption souvent cachée est qu'une solution IC est toujours supérieure. Ce n'est pas le cas. Vous devez évaluer au cas par cas.

Vous verrez ce type de design dans les jouets et les biens de consommation simples à haut volume.

Quant à vos "... recommandations d'utiliser à la place un CI spécifique ou un PIC". c'est simplement parce que c'est ce que ces gens connaissent le mieux. Si votre seul outil est un marteau - chaque problème commence à se bloquer comme un clou: est-ce un dicton qui pourrait s'appliquer. Ou cela pourrait simplement être qu'étant un petit site il n'y a pas la diversité présente.

espace réservé
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Info uniquement: il arrive dans ce cas - et ce n'est bien sûr PAS vrai dans certains autres cas - qu'il existe une excellente solution IC disponible à faible coût et il est possible que le PCBA montré coûte plus cher à faire globalement. Le CI coûte moins de 0,10 $ US et nécessite un total de l'inducteur IC + TO92 à 4 broches, une LED, un panneau PV (solaire) et une batterie à 1 cellule pour produire une "lumière de pelouse". Pas de diode, résistance, condensateur. Fonctionne assez bien. Éteignez au soleil. Lumière au crépuscule. Efficacité de conversion jusqu'à environ 70-80% (plus revendiqué), ce qui est bon pour une unité à 1 cellule sans rectification synchrone.
Russell McMahon
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En regardant ce tableau, il n'a même pas été assemblé avec une ancienne pièce de machine pick-and-place - il a été assemblé à la main. Dans ce cas, je suppose que l'assemblage manuel a été fait pour un coût de main-d'œuvre extrêmement faible.

Cependant, certaines autres nouvelles conceptions utilisent également des pièces traversantes, principalement des alimentations à découpage, même les plus chères. La raison en est que vous avez de toute façon de gros composants traversants (borniers, transformateurs, grands condensateurs électrolytiques), vous avez donc déjà besoin du processus d'assemblage et de soudage. L'utilisation de composants traversants pour le reste peut être un peu plus coûteuse en ce qui concerne le processus de rembourrage pour ces pièces, mais le coût global peut être encore plus faible.

Comme vous le devinez, il peut y avoir de nombreuses raisons.

zebonaut
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N'oubliez pas que sur ce site, la plupart des personnes qui posent des questions construisent des circuits en petite quantité. Si vous n'avez besoin que de quelque chose, il peut être judicieux de dépenser 20 $ pour les pièces afin que vous puissiez le faire et travailler dans un délai raisonnable. Si vous avez besoin de construire des dizaines de milliers, alors vous voudrez passer beaucoup plus de temps à repenser pour réduire le coût unitaire. Cette refonte peut utiliser des pièces et des techniques de fabrication beaucoup plus économiques.

En outre, comme Rawbrawb l'a mentionné, il s'agit en partie de l'éducation et de ce que vous savez. Je vois très souvent des amateurs qui utilisent des pièces coûteuses et des conceptions complexes pour effectuer des tâches simples car ils n'ont pas les connaissances techniques pour concevoir quelque chose d'efficacité. Comme le dit le dicton: n'importe qui peut construire un pont; Il faut un ingénieur pour en construire un qui fonctionne à peine.

lyndon
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"Comme le dit le dicton: n'importe qui peut construire un pont; il faut un ingénieur pour en construire un qui fonctionne à peine." Je peux seulement supposer que vous n'avez jamais joué à des jeux de construction de ponts. Une fois les niveaux d'introduction obligatoires dépassés, la seule façon de continuer est de trouver le plus absurde, ce qui ferait licencier un véritable ingénieur pour avoir même plaisanté, au bord de l'effondrement de la conception.
Dan Neely