¿Los ingenieros todavía diseñan para el volumen utilizando transistores bipolares discretos de orificio pasante?

Como aficionado al que le gusta conectar BJT y componentes discretos en una placa de prueba sin soldadura para entretenimiento y educación, reconozco que las personas como yo son un mercado insuficiente para que valga la pena que los fabricantes continúen con la producción.

He notado que en este sitio web se responden muchas preguntas sobre BJT con recomendaciones para usar un IC o PIC específico en su lugar.

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Observo que los 555 y los BJT de orificio pasante están disponibles y son promocionados por tiendas de aficionados en línea.

Tengo algunas lámparas LED baratas que funcionan con energía solar para marcar el borde de un camino, recientemente una se rompió, así que la abrí y encontré esta placa con tres BJT de orificio pasante y un montón de otros componentes discretos de orificio pasante en una sola capa tablero.

Placa de circuito de orificio pasante de 1 capa con BJT

Entonces, ¿por qué algunos fabricantes de gran volumen todavía usan este tipo de tecnología?

Las únicas razones que se me ocurren son

  • ¿Es un diseño realmente antiguo y no vale la pena rediseñarlo?
  • ¿El mercado educativo es más grande de lo que imagino?
  • ¿Quizás la vieja maquinaria de producción de BJT pueda enviarse a economías de bajos salarios y seguir funcionando durante años a un costo mínimo?
  • ¿Los salarios siguen siendo lo suficientemente bajos en China para sostener este tipo de tecnología?
  • ¿Hay muchos ingenieros antiguos que aprovechan la sabiduría acumulada con 555 y BJT?
  • Los BJT discretos de orificio pasante siguen siendo la mejor solución para algo (¿qué?)

¿Los ingenieros siguen diseñando para la producción en volumen utilizando BJT de orificio pasante?

He visto la primera etapa de amplificadores de audio diseñados con BJT discretos en marcas respetables. El razonamiento es que incluso un BJT discreto ordinario tiene menos ruido que los transistores integrados. No sé qué tan cierto es esto, especialmente en una industria conocida por los productos de aceite de serpiente, pero de todos modos es una práctica común.

Respuestas (4)

Bajo bajo bajo costo es el objetivo.

Un pequeño fabricante de volumen sin experiencia en otra cosa que no sea soldadura manual (si eso) puede hacer esto. Incluso pueden ser hechos en casa por los trabajadores si se desea.

Tablero fenólico de una sola cara. Barato.

No solo el ensamblaje manual, sino que el tamaño de los componentes y los espacios entre orificios no coinciden bien y los cables están doblados a mano y a nadie le importa.

Un diseño como este no tiene que ser eficiente o de larga duración, solo tiene que funcionar lo suficientemente bien como para persuadir al "comprador" de una empresa occidental de que puede venderlo al público estadounidense, por ejemplo, con una ganancia adecuada. Las piezas de esa placa más la placa cuestan probablemente entre 10 y 20 centavos. (Resistencias basura por debajo de 0.1C, inductor 1 o 2 centavos tal vez, transistores alrededor de 1.3 centavos, LED unos centavos, PCB por debajo de 5 centavos, cable 1 centavo. Los costos de mano de obra deben ser bajos para igualar. Eso es para componentes de calidad que estoy acostumbrado a :-) - presumiblemente incluso menos si la calidad no importa. Incluso 10 centavos más la mano de obra se está volviendo costoso, ya que debe agregar la batería, la carcasa, las lentes, la caja, etc. y venderlo en la puerta de la fábrica a un 20% o 25%, por ejemplo, del precio de venta en EE. UU.

La tarifa laboral oficial mínima china ahora es de aproximadamente 2000 RMB / mes AFAIK (tal vez más ahora), pero puede trabajar 6 días a la semana y 10 horas al día para eso. Digamos 6 x 10 x 4,333 = 260 horas.

Un RMB vale $US0.16 en la actualidad por lo que por hora es 2000/260 *0.16 ~~= $US1.23/hora.
Algunos trabajadores obtendrán eso por una semana de 5 días y 40 horas = 50% más por hora. Otros trabajarán más tiempo y obtendrán la mitad.
¡Y estar lo suficientemente complacido en muchos casos! :-(. El peor de los casos que vi fue 10 horas por día x 365 días/año, excepto los años bisiestos. De verdad. (Propiedad/administración de EE. UU.. NO convencional. Sin nombres). En muchos de esos lugares obtienes almuerzo gratis. al costo de la mano de obra a las 3650 horas al año.

Lo que puede explicar por qué su PCBA se ve como lo hace :-(.


foto de hace 5 años. Borrado de precisión de buen gusto por mí. Factory ha pasado durante mucho tiempo a otras cosas. Esta es una fabricación a nivel de "industria casera" bastante típica. No se necesita mucho equipo. Se puede lograr una calidad completamente razonable cuando se hace bien. O puede obtener cosas como en su imagen si no.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Lo que puede explicar por qué su PCBA se ve como lo hace : ¡me encantaría producir algo que me limpie!
@ChrisGregg: tienes que entrenar solo 10 horas cada día durante un año. :-/
Argh, ¿qué dejaste en blanco? Me va a volver loco.
@insta La naturaleza del producto es bastante obvia por lo que puede ver, PERO fue específicamente identificable en las áreas en blanco. Si bien esto fue hace mucho tiempo, es posible que el propietario de los productos fabricados no desee que se los muestre.

Sí lo hacen, especialmente si los márgenes son muy ajustados. Eso es parte de la ingeniería para encontrar la solución correcta, que para ciertos mercados puede ser solo una cuestión de costo. Ese circuito de arriba tiene 3 transistores y 3 diodos y con la placa fenólica perforada y en blanco, podría ser solo unos pocos centavos llenos por completo en la producción de volumen, por ejemplo, las resistencias en total pueden ser solo ~ $ 0.01.

De hecho, es posible que no haya una solución IC que pueda implementar esta función, y al hacer la suya propia, es posible que nunca pueda recuperar los costos de NRE (ingeniería no recurrente, es decir, por adelantado) o que la base de talentos no esté allí. Pueden cambiar fácilmente el diseño y volver a ponerlo en producción rápidamente en su forma actual. Es posible que el rendimiento no sea mejor en un IC. La vida útil del producto puede no ser lo suficientemente larga como para justificar gastar demasiado tiempo en el ciclo de diseño.

La presunción a menudo oculta es que una solución IC siempre es superior. Ese no es el caso. Debe evaluar caso por caso.

Verá este tipo de diseño en juguetes y bienes de consumo simples de gran volumen.

En cuanto a sus "... recomendaciones para usar un IC específico para un propósito o un PIC en su lugar". eso es simplemente porque eso es lo que esas personas saben mejor. Si su única herramienta es un martillo, cada problema comienza a parecerse a un clavo: es un dicho que podría aplicarse. O podría ser simplemente que al ser un sitio pequeño no existe la diversidad presente.

Solo información: Sucede en este caso, y por supuesto NO es cierto en otros casos, que hay una excelente solución IC disponible a bajo costo y es posible que la PCBA que se muestra cueste más fabricar en general. Los circuitos integrados cuestan menos de 0,10 dólares estadounidenses y necesitan un total del inductor IC + tamaño TO92 de 4 pines, un LED, un panel fotovoltaico (solar) y una batería de 1 celda para producir una "luz de jardín". Sin diodo, resistencia, condensador. Funciona lo suficientemente bien. Apague a la luz del sol. Luz al anochecer. Eficiencia de conversión ascendente alrededor del 70-80% (más reclamado) que es bueno para una unidad de 1 celda sin rectificación síncrona.

Mirando ese tablero, ni siquiera fue ensamblado con una antigua máquina de recoger y colocar: fue ensamblado a mano. En este caso, supongo, el ensamblaje manual se realizó con un costo de mano de obra extremadamente bajo.

Sin embargo, algunos otros diseños nuevos también usan piezas de orificio pasante, principalmente fuentes de alimentación conmutadas, incluso las más caras. La razón es que tiene algunos componentes grandes de orificio pasante de todos modos (bloques de terminales, transformadores, condensadores electrolíticos grandes), por lo que ya necesita el proceso de ensamblaje y soldadura. El uso de componentes de orificio pasante para el resto puede ser un poco más costoso en lo que respecta al proceso de relleno solo para estas partes, pero el costo general aún puede ser menor.

Como puede suponer, puede haber un montón de razones.

Recuerde que en este sitio, la mayoría de las personas que hacen preguntas construyen circuitos en pequeñas cantidades. Si solo necesita uno de algo, entonces puede tener sentido gastar $ 20 en piezas para que lo termine y funcione en un tiempo razonable. Si necesita construir decenas de miles, querrá pasar mucho más tiempo rediseñando para reducir el costo unitario. Ese rediseño puede usar piezas y técnicas de fabricación de mucho menor costo.

Además, como aludió rawbrawb, parte de esto es educación y lo que sabes. Muy a menudo veo aficionados que utilizan piezas caras y diseños complejos para realizar tareas sencillas porque no tienen la formación en ingeniería para diseñar algo eficiente. Como dice el refrán: cualquiera puede construir un puente; Se necesita un ingeniero para construir uno que apenas funciona.

“Como dice el refrán: cualquiera puede construir un puente; se necesita un ingeniero para construir uno que apenas funciona”. Solo puedo suponer que nunca has jugado ningún juego de construcción de puentes. Una vez pasados ​​los niveles de introducción obligatorios, la única forma de continuar es idear el diseño más absurdo que haría despedir a un ingeniero real, incluso por bromear, al borde del colapso posible.