Ką reikia žinoti apie PCB šildytuvą

Įvadas

Jei esate „pasidaryk pats“ arba mėgstate ardyti seną elektroniką, tikriausiai susidūrėte su dalimi, vadinama „PCB šildytuvu“. Atrodo kaip rezistorius, bet taip nėra. Kas tai yra ir jo paskirtis?

PCB šildytuvo paskirtis yra neleisti komponentams perkaisti ir sugesti. Yra daug skirtingų PCB šildytuvų tipų, tačiau jie visi turi tą patį pagrindinį dizainą ir funkciją.

Jei nežinote, ką darote, PCB šildytuvas gali sukelti daug galvos skausmo ir sugadinti jūsų įrenginį! Štai kodėl taip svarbu suprasti, kaip veikia PCB šildytuvai ir kaip juos tinkamai naudoti.

PCB šildytuvas

PCB šildytuvas

Kas yra PCB šildytuvas?

PCB šildytuvai yra elektrinio šildymo elemento tipas, naudojamas palaikyti optimalų spausdintinių plokščių (PCB) temperatūrą. Jie naudojami daugelyje skirtingų programų, įskaitant PCB gamybą, bandymą ir taisymą.

Šie PCB šildytuvai naudojami norint išlaikyti plokštę šiltą litavimo proceso metu, kad būtų galima lengvai pritvirtinti komponentus. Jie taip pat naudojami palaikyti pastovią plokštės temperatūrą, kol ji vėsta. PCB šildytuvai yra įvairių formų ir dydžių, priklausomai nuo jų taikymo.

Šie PCB šildytuvai yra šalia komponentų, kuriuos reikia šildyti, pavyzdžiui, tranzistorių ar integrinių grandynų (IC), ir tada jie šildo tuos komponentus dėl savo atsparumo savybių.

Kaip veikia PCB šildytuvas?

PCB šildytuvas veikia kaitindamas plastikinę plokštę (PCB) iki temperatūros, dėl kurios ji yra laidi ir gali perduoti elektrą. PCB šildytuvas paprastai jungiamas lygiagrečiai su kitais komponentais, tokiais kaip rezistoriai ir kondensatoriai, kad būtų stabilizuotas įtampa grandinės išvestis.

Pats PCB šildytuvas susideda iš a susuktas viela, kuri įkaista, kai dabartinis teka per jį. Šią srovę paprastai teikia a maitinimas. Dėl šio proceso generuojamos šilumos PCB vario sluoksniai tampa laidesni, o tai leidžia elektrai lengviau tekėti per jo paviršių.

Dviejų tipų PCB šildytuvai

PCB šildytuvai yra esminė plokštės dalis ir padeda užtikrinti, kad plokštė gali veikti tam tikroje temperatūroje. Yra du pagrindiniai PCB šildytuvų tipai: konvekciniai ir infraraudonieji.

Konvekcinis PCB šildytuvas

Konvekcinis PCB šildytuvas

Konvekcija

Šilumai perduoti naudoja orą, o ne elektromagnetinę spinduliuotę. Konvekciniai šildytuvai paprastai naudojami tais atvejais, kai temperatūra turi būti vienoda visame PCB paviršiuje, pavyzdžiui, kuriant spausdintines plokštes.

Pagrindinis konvekcinių šildytuvų privalumas yra tas, kad jų gamyba yra pigesnė nei kitų PCB tipai šildytuvai. Jie taip pat reikalauja mažiau elektros energijos ir generuoja mažiau šilumos nei kitų tipų PCB šildytuvai.

Konvekcinis šilumos perdavimo koeficientas yra didelis, o tai reiškia, kad šilumos perdavimas yra greitas ir gali užtikrinti, kad temperatūrų skirtumas tarp dalių gali būti sumažintas kiek įmanoma. Tai taip pat padeda sumažinti gaminių šiluminį įtampą gamybos ir naudojimo metu.

Infraraudonųjų spindulių PCB šildytuvas

Infraraudonųjų spindulių PCB šildytuvas

Infraraudonųjų spindulių

Šie šildytuvai šilumai perduoti naudoja elektromagnetinę spinduliuotę. Priklausomai nuo naudojimo, jie gali būti naudojami kaip spinduliuojantys arba konvekciniai šildytuvai.

Infraraudonųjų spindulių šildytuvų pranašumas yra tas, kad jie gali būti naudojami šildyti visą PCB, o ne tik vieną komponentą. Tai reiškia, kad galite naudoti šių tipų šildytuvus, kad pagreitintumėte litavimo procesą, greitai įkaitindami visą plokštę vienu metu.

Tačiau infraraudonųjų spindulių šildytuvai taip pat turi tam tikrų trūkumų. Jie paprastai būna ne tokie tikslūs nei kitų tipų PCB šildytuvai ir nesufokusuoja šilumos į konkrečią plokštės sritį ar komponentą; jie tiesiog tolygiai paskirsto per visą jūsų PCB paviršių.

Dvi PCB šildytuvo dalys

Elektronikos pasaulyje PCB šildytuvas yra komponentas, padedantis jūsų gaminiams vėsinti. Dvi pagrindinės PCB šildytuvo dalys yra rezistorius ir šilumos kriauklė.

Dvi PCB šildytuvo dalys

PCB šildytuvo dalys

rezistorius

Komponentas, kuris leis PCB šildytuvui tinkamai veikti. Jis taip pat veikia kaip srovės ribotuvas, o tai reiškia, kad jis neleis srovei per greitai tekėti per įrenginį ir sugadinti.

Rezistorius pagamintas iš laidininko, pavyzdžiui, vario arba aliuminis, ir jis turi specifinį pasipriešinimą. Srovės, tekančios per laidininką, kiekis priklauso nuo jo varžos.

Rezistorius naudojamas apriboti srovę, tekančią per jūsų PCB šildytuvą, nes jei jo neturite, šildytuvas gali greitai perdegti.

Šilumolaidžių

Tai didelis, plokščias paviršius, pagamintas iš metalo ir turintis didžiulę šilumos talpą. Jis naudojamas elektroninių komponentų, pvz., tranzistorių, diodų ir integrinių grandynų, generuojamai šilumai išsklaidyti.

Šių komponentų skleidžiama šiluma nuvedama į metalinį korpusą arba aliuminio plokštę, kuri varžtais sujungiama su kriaukle. Jis dažnai naudojamas kartu su ventiliatoriumi, siekiant padidinti oro srautą aplink plokštę ir jos komponentus.

Ką patikrinti, kai turite PCB šildytuvą?

Ar kada nors susimąstėte, ką patikrinti perkant PCB šildytuvą?

Šiame sąraše apimsime įvairias PCB šildytuvo dalis. Pakalbėsime apie tai, ką kiekviena dalis daro ir kodėl ji svarbi.

PCB šildytuvo dizainas

PCB šildytuvo dizainas

PCB šildytuvo dizainas

Tai yra pagrindinė PCB surinkimo proceso dalis. Turite užtikrinti, kad jūsų PCB šildytuvai būtų suprojektuoti taip, kad galėtų atlaikyti slėgį, temperatūrą ir kitus veiksnius, kurie gali turėti jiems įtakos surinkimo proceso metu.

Kai turite PCB šildytuvą, turite žinoti dizainą. Dizainas yra vienas iš svarbiausių veiksnių, į kuriuos reikia atsižvelgti perkant PCB šildytuvą, nes nuo jo priklauso, kaip gerai veiks jūsų gaminys.

Jei pasirinksite prastos konstrukcijos PCB šildytuvą, jis negalės įkaisti tiek, kiek kiti modeliai, ir tai gali sukelti problemų su jūsų gaminiu. Turėtumėte pažvelgti į PCB šildytuvo dydį ir pamatyti, ar jis pakankamai didelis tam, ko jums reikia, ar jis per mažas, todėl gali nepavykti užtikrinti pakankamai šilumos jūsų gaminiui.

PCB pėdsakų šildytuvas

PCB pėdsakų šildytuvas

PCB pėdsakų šildytuvas

Visų pirma, jūs turite žinoti, kad PCB šildytuvas turi atlaikyti mechaninius įtempius, kuriuos jis patirs veikimo metu.

Taip pat turite žinoti, kad PCB pėdsakų šildytuvas turėtų atlaikyti temperatūrą, kurioje jis bus naudojamas.

Svarbiausia, kad PCB pėdsakų šildytuvas galėtų atlaikyti bet kokias aplinkos sąlygas, su kuriomis jis bus veikiamas veikimo metu.

PCB lovos šildytuvas

PCB lovos šildytuvas

PCB lovos šildytuvas

Norėdami įsitikinti, kad jūsų PCB šildytuvas veikia tinkamai, taip pat turite patikrinti PCB lovos šildytuvą. Galbūt nežinote, kaip tai atrodo, bet tai yra PCB šildytuvo komponentas, kurio dažnai nepastebi žmonės, kurie nėra susipažinę su tokio tipo įranga.

PCB lovos šildytuvo tikslas yra išlaikyti jūsų PCB pakankamai šiltus, kad jie galėtų būti pagaminti greičiau ir lengvai. Jis naudojamas kartu su kitais PCBA gamybos sistemų komponentais. Norite įsitikinti, kad viskas gerai veikia kartu. Turėsite patikrinti PCB lovos šildytuvą ir kitus savo įrangos aspektus.

Kaip pagaminti PCB šildytuvą pradedantiesiems?

PCB šildytuvai naudojami spausdintinėms plokštėms šildyti. Jie gali būti naudojami šilumai perkelti iš vienos vietos į kitą arba gali būti naudojami kaip kaitinimo elementas elektros prietaise. Jie gaminami iš vario ir kitų metalų, kurie dažnai yra padengti nikeliu arba sidabras geresniam efektyvumui.

Geros naujienos yra tai, kad PCB šildytuvus galima gaminti! Štai keli žingsniai, kaip juos saugiai gaminti:

Suprojektuokite PCB

PCB dizainas

Suprojektuokite PCB

Pirmiausia turite suprojektuoti PCB arba spausdintinę plokštę. Tai plokštė, kuri laikys jūsų komponentus ir leis juos sujungti. Jei esate naujokas elektronikos ir PCB dizaino srityje, pirmiausia turėtumėte pradėti nuo duonos lentos. Duonos lenta labai panaši į tai, kaip skamba: lenta su skylutėmis, kuriose galite prijungti laidus ar komponentus, kad juos būtų galima lengvai sujungti. Juos galite įsigyti bet kurioje elektronikos parduotuvėje arba internete.

Kai turėsite duonos lentą, galėsite išbandyti savo grandinę prieš kurdami ją popieriuje. Norėdami tai padaryti, įdėkite rezistorių tarp teigiamos galios bėgio (dažniausiai raudonos) ir žemės (dažniausiai juodos). Tada prijunkite vieną angos galą LED į kiekvieną rezistoriaus pusę. Tai leis jums pamatyti, ar viskas veikia, prieš pereinant prie a jūsų PCB išdėstymas projektavimo programinė įranga, tokia kaip Eagle Cadsoft's Schematic Editor arba Altium Designer's Schematic Editor!

Sukurkite PCB

PCB gamyba

Sukurkite PCB

Antrasis žingsnis kuriant PCB šildytuvą yra sukurti PCB. Norėdami tai padaryti, jums reikės tuščios plokštės ir varinės vielos.

Abi šias prekes galite rasti vietinėje techninės įrangos parduotuvėje arba internete. The varis viela paprastai parduodama kaip kieta šerdis arba suvyta viela. Turėtumėte naudoti vientisą laidą, nes su juo lengviau dirbti ir laikui bėgant mažiau links. Taip pat norėsite pasiimti litavimo ir srauto.

Jei norite, galite naudoti a ofortas tirpalas, skirtas pašalinti apsauginę dangą nuo PCB prieš lituojant. Tai palengvins šilumos perdavimą vėliau proceso metu.

Sukūrę PCB, išpjaukite skylutes ten, kur norite, kad šildytuvai būtų ant lentos. Tada į kiekvieną skylę įdėkite litavimo pastos dantų krapštuku arba atsuktuvo antgaliu. Leiskite šiam išdžiūti maždaug 15 minučių, prieš pereidami prie kito žingsnio!

Gręžkite ir lituokite PCB

Gręžtuvas ir litavimas

Gręžkite ir lituokite PCB

Tai gana paprastas procesas, tačiau iš pradžių gali būti sudėtingas. Pirmiausia turėtumėte naudoti grąžtą, kuris yra šiek tiek mažesnis nei jūsų varžtas arba varžtas, kuris bus naudojamas PCB laikymui. Įsitikinkite, kad skyles išgręžėte kiek įmanoma tiesiau, neįeidami į kampą. Jei tam naudojate įrenginį, tai neturėtų būti problema, nebent jūsų įrenginys tinkamai sukalibruotas.

Tada prieš lituodami skirkite šiek tiek laiko ir išstudijuokite savo PCB išdėstymą. Jūs nenorite jokių laidų ar komponentai liesdami vienas kitą ir vėliau sukeldami šortus ar kitas problemas! Galiausiai, kai viskas bus tinkamai išdėstyta ir tvirtai pritvirtinta veržlėmis ir varžtais. Pirmyn ir lituokite viską kartu!

Ieškokite tinkamo maitinimo šaltinio

Tinkamas maitinimo šaltinis

Ieškokite tinkamo maitinimo šaltinio

Paskutinis žingsnis kuriant PCB šildytuvą yra rasti tinkamą galia šaltinis. Yra keletas variantų, tačiau geriausias pasirinkimas priklauso nuo jūsų poreikių ir pinigų sumos, kurią norite išleisti savo projektui.

Paprasčiausias variantas yra naudoti a baterija, pvz., AA arba įkraunamose baterijose. Šio metodo trūkumas yra tas, kad reikia nuolat keisti baterijas, o tai laikui bėgant gali būti brangu. Be to, baterijos paprastai yra mažiau patikimos nei kitos galimybės. Jei netinkamai elgiamasi, jie gali nutekėti arba sprogti.

Kita galimybė yra naudoti kintamosios srovės adapterį, kuris jungiamas tiesiai į lizdą. Tokio tipo įranga yra patvaresnė nei baterijos. Vis tiek gali kilti problemų, jei vartotojas neatsargiai elgiasi su šildymo įrenginiu.

Trečias PCB šildytuvų maitinimo variantas yra nuolatinės srovės maitinimo šaltinis, o ne kintamasis. Tai leis vartotojams naudotis abiejų tipų elektros energija be jokių saugumo ar patikimumo problemų (jei jie jas naudoja teisingai).

Išvada

Šiomis dienomis PCB šildytuvai yra įprastas šildymo elementų tipas, įtrauktas į įprastus elektroninius prietaisus. Svarbu suprasti šias PCB šildytuvų plokštes ir jų veikimą. Galite priimti pagrįstą sprendimą dėl šių plokščių pasirinkimo ir pritaikymo sudėtingesniam projektui.

Atnaujinkite slapukų nuostatas
Pereikite į viršų