钛丝驱动技术(NiTiDrivetech)的可靠性设计

【前言】

形状记忆合金(Shape memory alloy, SMA),也叫形态记忆合金、肌肉丝、镍钛记忆合金,它是由Ni(镍)- Ti(钛)材料组成,经过多道工序制成的丝,财哥简称钛丝,可以通过电路驱动钛丝发生运动。相比于传统的电机、电磁铁动力,钛丝是一种新型的动力元件。钛丝驱动技术(nitidrivetech)目前已经在航空航天、医疗、无人机、手机、汽车、机器人等科技领域投入使用。

本文通过公开分享、科普钛丝驱动技术的可靠性设计经验,方便大家在机械电子工业设计等领域快速有效地转化为科技成果。

十一 供电线路材料的影响和选择

我们完成了产品的机械设计、电路设计和软件控制还没有完事,接下来进入物料采购、3D结构制作、电路板打板等验证环节。

其中供电线路材料的选择比较重要,财哥从以下几个方面来提醒大家注意。

1、【PCB LAYOUT的线路和电路板工艺】

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电子工程师在对电路板进行LAYOUT的时候,驱动钛丝的供电线路宽度,需要满足驱动钛丝的足够电流;在无法满足足够电流宽度的线路的情况下,可以在PCB板下单的时候,增加外层铜厚,例如:常规是1盎司,也可以选择2盎司;再或者把线增加助焊层镀镍处理。

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这类电流和线宽的关系表非常的常见,大家可以根据钛丝的最大驱动电流来对照设计。

2、【驱动钛丝的连接电线】

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我们在选择钛丝驱动的连接电线的时候,尽量采用线芯8芯或以上的国标铜芯线,也可以用8芯以上的漆包线。

3、【供电线路的电缆电线】

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有些大规模的密集型机柜应用,容易出现供电不平衡的现象,距离远的执行电流不够,距离近的电流偏大,可能烧坏。这种情况主要是供电线路中的电缆和电线电阻过大,导致远近区域的电流不平衡造成的。

处理这种情况,需要提升电缆、电线的材质和线径,尽量降低电路的电阻即可。

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如果无法避免的情况下,我们也可以将驱动主板调整为恒流驱动方案来解决这个问题,但对产品的供电系统整体要求同步会提升。

作者 财哥说钛丝