Patuloy na umuunlad ang teknolohiya. Sa huling bahagi ng ika-20 siglo, nasaksihan mo ang pag-usbong ng mga personal na kompyuter, internet, at mga mobile phone. Isa pang teknolohikal na panahon ang nagsimula sa sumunod na siglo (ika-21). Nakita mo ang pag-unlad ng mga smartphone (ang iPhone), ang cloud (Google, Microsoft), at social media (tulad ng Facebook, Instagram, atbp.). Sa panahong ito, nasaksihan mo rin ang pag-usbong ng mga teknolohiyang pre-AI at machine-learning sa pamamagitan ng pinabilis na computing.
Sa huling bahagi ng dekada 2020, patuloy mong makikita ang mga pinakabagong teknolohikal na uso: mga EV (mga de-kuryenteng sasakyan) at mga bagong (sustainable) na aplikasyon ng enerhiya. Kasabay ng bagong teknolohiya ay ang mga bagong pamantayan at disenyo. Dahil dito, kakailanganin mong paghandaan ang iyong mga kasanayan sa paggawa at disenyo ng PCB para sa hinaharap. Ang UET PCB ay isang bihasang tagagawa na makakatulong sa iyong malampasan ang mga hamon ng pag-aampon ng mga bagong teknolohiyang ito.
Isang Kapana-panabik na Bagong Larangan: Mga Sasakyang De-kuryente
Sa kasalukuyan, ang roadmap ng sasakyan ay tumutukoy sa isang hinaharap na sasakyang de-kuryente na pinapatakbo ng mga pangunahing kumpanya tulad ng BYD, Ford, Toyota, Tesla, para pangalanan ang ilan lamang.
Ano ang mga bagong teknolohiyang kasama sa isang EV
Mga Baterya ng Lithium-Ion/Solid-state
Ang mga bateryang Li-Ion ang pinagmumulan ng kuryente ng karamihan sa mga de-kuryenteng sasakyan ngayon. Mataas ang densidad ng enerhiya ng mga ito at napaka-epektibo. Bukod pa rito, ang kanilang charge-discharge cycle ay mainam para sa mga kotse. Kadalasan, makikita mo ang mga bateryang Li-Ion na may 1000-3000 lifetime charge-discharge cycle.
Gayunpaman, ang mga Li-Ion ay medyo sensitibo, kaya kailangan nila ng BMS (Battery Management System) para sa mga sumusunod na dahilan:
- Nangangailangan ang mga ito ng proteksyon laban sa sobrang boltahe (karaniwan ay hanggang 4.2 V). Ang hindi paggawa nito ay maaaring magdulot ng pagsabog o pagkasunog sa mga ito.
- Kailangan din nila ng proteksyon laban sa under-voltage (karaniwan ay 2.5V min). Maaari mong permanenteng masira ang isang Li-Ion na baterya sa pamamagitan ng paulit-ulit na pag-overdischarge nito.
- Kinakailangan ang patuloy na pagsubaybay sa temperatura upang matiyak na mananatili sila sa loob ng safety zone.
- Kinakailangan ang pagsubaybay sa kuryente (kabilang ang proteksyon laban sa short-circuit) upang maiwasan ang sobrang pag-init.
Mga circuit na may mataas na boltahe
Isa pang bagong teknolohiyang ginagamit ay ang mga higher-voltage circuit sa mga EV. Dati, ang mga sasakyan/trak ay gumagamit ng 12V/24V lead-acid na baterya. Ngayon, ang mga EV ay nangangailangan ng mas mataas na boltahe (400V – 800V) kasama ang pinakabagong teknolohiya ng inverter upang ma-maximize ang kahusayan at paghahatid ng kuryente sa kanilang mga electric motor at charging circuit. Mas mahusay ang mga electric motor sa mga rated voltage na ito, na naghahatid ng mas mataas na torque output. Ang mga mas bagong transistor driver, tulad ng SiC (Silicon Carbide) at GaN (Gallium Nitride), ay ginagamit dahil sa kanilang mahusay na kakayahan sa paghawak ng boltahe at thermal performance. Nasa ibaba ang isang simpleng talahanayan na nagdedetalye ng ilang boltahe ng mga sikat na EV.
| Uri ng EV | Boltahe ng EV | Mga Halimbawang Sasakyan |
| mestiso | 48V | Toyota Prius |
| Karaniwang EV | 400V | Tesla Model 3 |
| Mga Mas Bagong EV (Mataas na Pagganap) | 800V | Hyundai ioniq 5 |
| Mga EV Truck | 1000V | BYD komersyal, mga trak ng Volvo |
Pagkakakonekta at IoT
Ang mga sasakyan ay nagiging mas konektado kaysa dati. Ang mga autonomous driving company ay patuloy na nangongolekta ng datos upang malaman kung paano nagbabago ang mga kasanayan sa pagmamaneho. Ang mga datos na ito ay palaging ina-upload sa mga server. Ang mga sasakyan ay dapat kumonekta sa mga cloud service at/o mga smartphone upang mag-navigate o gumamit ng mga infotainment system.
Awtomatikong pagmamaneho
Maaaring makamit ang autonomous driving sa pamamagitan ng paggamit ng ilang camera at LiDAR sensors. Bukod pa rito, tumatakbo ang mga modelo ng AI sa mga sistemang ito upang mahulaan ang mga galaw ng sasakyan. Ang prosesong ito ay nangangailangan ng maingat na disenyo at layout ng mga high-speed serial protocol at mga microcontroller/microprocessor system na kinabibilangan ng mga GPU at NPU. Nasa ibaba ang ilang halimbawa ng mga automotive-grade SoC (System-on-Chips) na gumagamit ng mga teknolohiyang ito.
| Pangalan ng SoC | tagagawa |
| Magmaneho sina Orin at Xavier | NVIDIA |
| Pagsakay sa Snapdragon | Qualacomm |
| FSD Chip | Tesla |
| Serye ng EyeQ | mobileye |
Future Frontier: Bagong Enerhiya at Mga Napapanatiling Aplikasyon
Sa kasalukuyan, ang Daigdig ay nahaharap sa mga hamong may kaugnayan sa global warming at kakulangan ng enerhiya. Ang uso ngayon ay ang pagbabago sa kung paano natin ginagamit ang enerhiya at lumipat sa bago at napapanatiling mapagkukunan ng enerhiya. Nasa ibaba ang ilan sa mga bagong teknolohiyang ito na may kaugnayan sa napapanatiling mapagkukunan ng enerhiya.
Mga Windmill/Mga Turbine ng Hangin
Ang teknolohiyang ito ay nagko-convert ng mekanikal na enerhiya tungo sa elektrikal na enerhiya, na mahalagang gumagana bilang isang generator. Ang pangunahing pormula para sa pagkalkula ng lakas ay ang bilis ng hangin.3Mayroong dalawang uri ng mga wind turbine:
- HAWT (Mga turbine na pahalang ang aksis) – itinayo nang kahanay sa direksyon ng hangin.
- VAWT (Mga turbine na patayo ang aksis) – itinayo nang patayo sa direksyon ng hangin. Omnidirectional.
Maaaring isama ang teknolohiya ng enerhiya ng hangin sa mga smart grid upang awtomatikong magruta ng kuryente sa mga lugar na nangangailangan nito.
Enerhiya ng Solar/Mga Solar Panel, Mga Sola Farm
Kino-convert ng mga ito ang enerhiya ng sikat ng araw sa kuryente gamit ang mga photovoltaic cell. Karaniwan, iniimbak ng malalaking solar panel ang enerhiyang nakukuha nila sa mga baterya (Li-ion cell). Kino-convert ng inverter ang enerhiya ng DC sa AC, na kapaki-pakinabang para sa mga gamit sa bahay. Malawakang ginagamit ang enerhiya ng solar sa mga smart grid upang mahusay na maipamahagi ang enerhiya sa mga partikular na lugar.
Mga Smart Homes
Ang mga smart home ay kumokonekta sa mga IoT network upang makontrol ng technician ang mga appliances sa bahay tulad ng mga HVAC system, smart TV, refrigerator, at ilaw. Pinalalaya ng prosesong ito ang gumagamit mula sa enerhiya o mga operasyon o pagpapanatili ng iba't ibang kagamitan sa bahay na nakakaubos ng oras. Ang mga smart home ay kumokonekta sa iba't ibang IoT protocol, tulad ng Zigbee, Bluetooth, at Wi-Fi.
| Halimbawang Aplikasyon sa Sambahayan | Aplikasyon ng Smart Home |
| Pag-iilaw | Awtomatikong ilaw para sa mood, mga ilaw na kontrolado ng boses. |
| HVAC | Awtomatikong kontrol sa temperatura at halumigmig. |
| Kasangkapan | Mga TV, refrigerator, at washing machine na maaari mong kontrolin gamit ang iyong smartphone. |
| lakas | Paggamit ng solar para sa pagtitipid ng enerhiya. Mga smart plug para awtomatikong i-on/off ang mga appliances |
| Katiwasayan | Mga Smart lock at Matalinong sistema ng pagtukoy ng magnanakaw |
Smart Grid
Ang smart grid ay mahalagang isang magkakaugnay na network ng mga pinagmumulan ng renewable energy. Ang mga pinagmumulan na ito ay maaaring magmula sa iba't ibang lugar na mahusay na nakikipag-ugnayan sa isa't isa sa pamamagitan ng IoT at cloud. Gumagamit ang mga ito ng AI upang gawing mas mahusay ang proseso habang pinapanatili ang balanseng pamamahagi ng enerhiya sa buong sistema. Nasa ibaba ang ilang bahagi ng smart grid:
- Mga Smart Sensor – Sinusubaybayan ang kapaligiran, kabilang ang pagtukoy sa boltahe at kuryente. Maaari silang magpadala ng datos sa pamamagitan ng IoT.
- Mga Smart Meters – Sukatin ang paggamit ng enerhiya at ipadala ito sa parehong mga gumagamit at mga utility.
- Mga Data Concentrator – Ang daanan patungo sa mga cloud system. Nakakakuha sila ng data mula sa maraming metro.
- Mga Control Center – Gumagamit ng AI upang i-optimize ang enerhiya batay sa datos ng IoT.
- Sistema ng Pamamahala ng Enerhiya – Pagbabalanse ng karga at pag-optimize ng pagbuo ng enerhiya.
- Ipinamamahaging Mapagkukunan ng Enerhiyas – Mga yunit ng pagbuo/pag-iimbak ng kuryente tulad ng mga sistema ng pag-iimbak ng enerhiya ng solar, hangin, at baterya.
Paano Pumili ng Tagagawa ng PCB para sa mga bagong usong ito
Ang pagpili ng tamang tagagawa ng PCB ay maaaring maiwasan ang mga sakit ng ulo at problema sa paggawa ng iyong mga circuit board. Pumili ng mga tagagawa na may mga pandaigdigang pamantayan at sertipikasyon.
Para sa mga aplikasyon ng EV, tiyaking ang tagagawa ay sumusunod at sertipikado sa IATF 16949 (Automotive QMS), ISO 26262 (Functional Safety), at AEC-Q100/AEC-Q200 (component reliability).
Para sa bagong enerhiya, siguraduhing ang tagagawa ay may mga pamantayan ng IEC (Electrical Safety and Grid Integration), tulad ng IEC 62109 (Kaligtasan para sa mga Photovoltaic system), IEC 61730 (Solar Module Safety), IEC 61400 (Wind Turbine certification), at IEC 61850 (Smart Grid Communication protocol), ilan lamang sa mga ito.
Konklusyon
Mahalagang paghandaan ang iyong mga kasanayan sa disenyo ng PCB para sa hinaharap habang lumilitaw ang mga bagong uso sa EV at mga bagong aplikasyon ng enerhiya. Alamin ang mga bagong teknolohiyang kasama sa mga bateryang Li-Ion, mataas na boltahe, komunikasyon, autonomous driving, at iba pang mga uso sa mga aplikasyon ng EV. Gayundin, unawain ang mga pinakabagong uso sa IoT, smart grids, solar, at mga aplikasyon ng enerhiya ng hangin. Ang UET PCB ay isang sertipikado at may karanasang kasosyo na makakatulong sa iyo sa mga bagong disenyo ng uso.