阿昆拆解某品牌25年前制造的程序烧录器,这个DC电源座是设计问题还是有意设计?

原创 阿昆谈DFM 2024-03-03 15:42
      编程器也是芯片程序烧录器,是将在电脑上编写好的程序通过连接的编程器下载到对应的芯片(如单片机、存储器等芯片),是搞程序开发的硬件工程师都需要的常用工具。
    只不过硬件工程师个人使用的一般是简单的编程器(如上图),他们特点是支持的芯片型号种类非常少,成本低,可靠性相对差。
     而今天拆解的主要是面对研发、量产使用的一个型号。他的特点是更稳定、支持的芯片品牌、系列更多。特别适合研发、生产会涉及到非常多烧录不同程序的芯片情景。
     这就是南京西尔特的一款编程器。

这成色看起来就是一把年纪了。

侧面是一个电源开关

背面是一个DC电源座和一个现在看来已经淘汰的并口了,这个并口足以见证历史了,在USB还不普及的年代,都是用并口和电脑通信。

背面原标签可以看出原来电源电压写的是28V 1.5A ,后面被使用者改成了常用的12V 电源,其实我们都知道28V这种电源适配器并不通用,使用者就改了非常通用的12V的电源。

之所以仍可以使用,猜测可能当前涉及到的一些芯片用的编程电压并不高,所以仍然可以正常使用,但换成某些需要较高电压的芯片时,可能会有问题。

但是,我发现最怪的设计是这里,为什么这个DC电源座的极性标识是外壳是正极、内部端子是负极。以我的认知和接触这么多DC电源来看,这明显属于不规范的设计,正常外壳是负极才对。

这样设计,万一原电源坏了,使用者找一个代替品稍一点点不注意就可能把把设备烧了。这到底是工程师故意这样的设计?还是不小心设计反了?知道的朋友可以留言讨论。

烧录座是单独设计,可以进行插拔更换。我们知道,编程器上就是这个座子是主要的损耗品,如果写的芯片太多,那么紧锁座的接触片就会氧化,导致接触不良,甚至无法使用,严重影响到程序烧录的效率,甚至烧录的可靠性,这对于量产产品来说是不允许的。所以达到一定数或年限,当开始有出现烧录过程中接触不良就必需更换。

这个底座就是一个扩展口,非常简单,但原配座子价格一般不菲。

拆开来一看,全是插件,没有一个贴片物料。除了一个主控芯片,使用了大量的二极管、三极管、排阻、逻辑芯片。

这个电路板上的1998.4就说明了PCB制造的时间。

这个主控芯片存储的就是相关烧录芯片的编程信息,采用的是PLCC封装,使用了IC座,可以进行更换。但是丝印型号被打磨了,可以见那个年代对于抄袭和设计保护也是非常重视的。

很壮观的三极管和二极观,整齐的排列。

编程器内使用了大量的三极管二极管,粗略的数了一下有接160个三极管。

所用三极管的型号是硬件工程师应该接触比较多的一个型号S8550/S8050.

这个三极管的电流参数比较大,在一些小电机驱动的场合也用的非常多,一般是做为开关使用

二极管用的是1N4001

有没有发现,这些三极管,是不是有点规律,都是8位8位一组。

这个二极管装配方式挺新鲜,为什么这样焊接?是因为布局空间不够?

除了三极管二极管,还使用了大量的数字逻辑芯片,如:

HD74LS14(经典的斯密特反向器)

HD74LS138P(3线-8线译码器)

HD74LS245(三总线转换器)

74LS245常用来驱动LED或者其他的发备,它是8路同相三态双向总线收发器,可双向传输数据。74LS245还具有双向三态功能,既可以输出,也可以输入数据。

HD74HC273P 8位数据/地址锁存器

74芯片功能查询可参考:阿昆汇总74系列数字芯片型号与中文名字大全,干货收藏!

除74芯片外,还有一个用量非常多的型号:TPIC6P273N

TPIC6B273是一款单片、高电压、中等电流的功率逻辑八位D型锁存器,包含八个正边沿触发的D型触发器,并配有直接清除输入。每个触发器都具有开漏式功率DMOS晶体管输出。

背面波峰焊接,这又是一个插件设计的典型代表。

继续把上面的主板拆开,下面还有一个电源及接口板

有一个和主板同样的打磨过的PLCC封装主控芯片。

看下电源部分

电源部分使用了好几个线性稳压器,如LM7805、LM317(可调电源)

话说这LM317这种丝印放现在,我就认为这是一个翻新的芯片。

居然还使用了经典的DCDC芯片3063A,这型号在现在都还有产品在用。

这种精密可调电位器很少。

TLC7226CN是一个8位的数/模转换芯片。

MC34074P是一个电源芯片

T

并口接口通讯部分。

      以前的电子产品没有扎实的理论基础还真是做不好。就这PCB板,设计能力差,给现在工程师搞不好就做成了一个双面布局板或者四层板。你认同吗


   这个编程器唯一的槽点就是那个DC座,设计的太“阴险”了!
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阿昆谈DFM 陈昆-专注于可制造性设计DFM的技术与思想推广。主张在设计阶段就从源头解决产品生产各环节的问题,加速量产周期,最终提高产品竞争力。相关作品:《PCB裸板的DFM可制造性设计规范》及案例分享、《一个因PCB丝印设计不规范而引发的一系列悲剧》。分享交流:电子产品拆解学习、PCB/SMT可制造性设计经验与案例、元器件/原材料认识与选型、组装结构工艺、生产质量管理、生活工作感悟等相关内容。
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