قبل از یک طراحی الکتریکی حرفه ای چه مواردی را باید بدانید؟

طراحی الکتریکی، یکی از مهم ترین وظایف هر مهندس برق و یا الکترونیک است. بنابراین داشتن دانش کافی از پیش نیاز ها و الزامات یک طراحی صحیح
می تواند تاثیر به سزایی بر موفقیت شما داشته باشد.

قبل از انجام هر طراحی الکتریکی، نکات بسیار زیادی هستند که باید مورد توجه قرار گیرند. در این مقاله قصد داریم تعدادی از مهم ترین دانستنی های لازم برای انجام یک طراحی الکتریکی حرفه ای را با هم بررسی کنیم.

بررسی ولتاژ های سیستم

درک ولتاژهای مختلف مورد استفاده در سیستم های الکتریکی از اهمیت زیادی در طراحی و نگهداری آن ها برخوردار است. دانستن چگونگی اتصال بارها بین فازها و بین فاز و خنثی امکان طراحی و مشخص سازی مناسب اجزای یک سیستم الکتریکی را به طراح الکتریکی می دهد و پرسنل تعمیر و نگهداری را قادر می سازد تا به طور ایمن این سیستم ها را نگهداری و اجرا کنند.
انواع مختلفی از ولتاژ برای منبع تغذیه وجود دارد، و گام اول دانستن این است که کدام یک در دسترس است. منبع ولتاژ باید از طریق شرکت خدماتی که آن را تامین می کند شناخته شود. همه ولتاژ های سرویس دهی شده برای همه بار ها موجود نیستند.
به عنوان مثال، هنگام طراحی سیستم برق ساختمان، ممکن است سرویس سه فازی برای ساختمان های مسکونی موجود نباشد، یا الزامات حداقل بار برای بارهای بزرگ تر مشخص شود، و غیره. طراح الکتریکی مسئول تعیین نیازمندی های ولتاژ است.

نمونه ای از یک طراحی الکتریکی ولتاژ بالا (high voltage)

پیشگیری از شکست طراحی الکتریکی

حالت های شکست می توانند اتفاق بیفتند و اجتناب از آن ها در مرحله طراحی مشکل است. اجزای الکترونیکی دارای دامنه وسیعی از حالت های شکست هستند که می توانند بر اساس فاکتور های مختلفی مثل زمان یا علت طبقه بندی شوند.
شکست ها می توانند ناشی از دمای بیش از حد، جریان یا ولتاژ اضافی، تشعشعات یونیزه کننده، شوک مکانیکی، ضربه فشاری، و بسیاری از علل دیگر باشند. شکست ها معمولا نزدیک آغاز یا پایان چرخه عمر قطعات ظاهر می شوند. کاربرد هایی از قبیل سیستم های هوافضا، سیستم های پشتیبانی زندگی، ارتباطات راه دور، سیگنال های راه آهن و رایانه ها از تعداد زیادی از قطعات الکترونیکی استفاده می کنند.
تحلیل ویژگی های آماری شکست می تواند راهنمایی مناسب در طراحی برای ایجاد یک سطح اطمینان مشخص باشد. فهرستی از حالت های شکست در زیر نشان داده شده است:

• شکست نقطه تماس
• نقص برد مدار چاپی
• شکست رله
• شکست نیمه رسانا
• شکست عنصر منفعل
• شکست های MEMS

در نتیجه تحقیقات کامل برای طراحی مناسب محصول به منظور انطباق با محیط اطراف الزامی است.

ایمنی تجهیزات الکتریکی

صرف نظر از همه احتیاطاتی که افراد پیرامون برق دارند، تنها یک لحظه کافی است که اشتباهی ساده به یک وضعیت مرگبار تبدیل شود. در توسعه محصولات جدید زمان زیادی صرف طراحی بر اساس مشخصات مورد نیاز مشتری می شود. اما این یک حقیقت غیرقابل اجتناب است که ایمنی هنوز هم مهم ترین نیاز مشتری است.
هر طور که به آن نگاه کنیم، خطر شوک الکتریکی هنوز هم در هر دستگاه الکترونیکی وجود دارد. تنها کاری که می توانیم انجام دهیم اقدامات پیشگیرانه و به حداقل رساندن احتمال دریافت شوک الکتریکی است.

آیا همه قطعات از همه استانداردها و دستورالعمل ها پیروی کرده اند؟ آیا الزامات لازم برای صنعتی که قرار است در آن به کار رود را برآورده کرده است؟ آیا تمام اقدام های لازم برای جلوگیری از آسیب ناشی از دستگاه شما انجام شده است؟
ایمنی، مهم ترین نیاز ناگفته است که همه وسایل الکترونیکی باید آن را برآورده کنند. وقتی این هدف برآورده شود، شما می توانید اطمینان داشته باشید که محصول تان به کسی آسیب نمی رساند.

بررسی مجدد فرآیند طراحی الکتریکی

صرف نظر از این که یک نفر چقدر در زمینه طراحی الکتریکی تجربه داشته باشد، همیشه خوب است که یک دید از بالا بر کاری که انجام می شود داشته باشید. برخی از موضوعات مورد بحث در مقاله ممکن است به شکل دانش عمومی به نظر برسد، اما گاهی اوقات خوب است که روند درست کار را به خود یادآوری کنیم.
فرآیند طراحی الکتریکی روشی است که اغلب مورد غفلت قرار می گیرد، یا در برخی موارد هرگز استفاده نمی شود. افراد در کار خود غرق می شوند و تغییرات بسیار کمی ممکن است در رویه آن ها رخ دهد. اغلب اوقات خوب است که از دید تازه ای به مسائل نگاه کنیم.