Có đúng không khi sử dụng một lớp bên trong làm giường nhiệt nếu tôi muốn làm ấm PCB đa lớp của mình?

Tôi cần thiết kế một mạch để làm ấm PCB của tôi. Có nhiều cách để xây dựng mạch như vậy. Nhưng tôi đã học được từ một bài " Hâm nóng PCB trong môi trường nhiệt độ thấp " rằng có lẽ tôi có thể sử dụng dấu vết như lò sưởi.

Ý tưởng đầu tiên của tôi là sử dụng một trong các lớp bên trong làm giường nhiệt và đặt dấu vết đồng ở đó. Tôi đã tìm kiếm trên Internet một thời gian nhưng tôi không thể tìm thấy bất kỳ ghi chú ứng dụng hoặc bất kỳ cuộc thảo luận nào về chủ đề này.

Vì vậy, câu hỏi của tôi là: nó là tốt hay thích hợp để sử dụng lớp bên trong như một chiếc giường nhiệt? Nếu không, có bất lợi gì không?

(Tôi không quen thuộc với quy trình chế tạo bảng PCB. Vì vậy, tôi không chắc chắn liệu tôi có thể đặt dấu vết trong lớp bên trong không)

— billyzhao
nguồn

Ý tưởng hấp dẫn. Tôi không thể hiểu tại sao nó không hoạt động, miễn là bạn định tuyến dấu vết máy sưởi của mình xung quanh bất kỳ vias, lỗ thông hơi nào, v.v.

— Nick Johnson

Ý tưởng tuyệt vời. Tuy nhiên, tôi tự hỏi, nếu bạn phải thực hiện các bước để đảm bảo nó nóng đều. Nếu có một thành phần lớn, nặng ở một góc của bảng, có lẽ bạn sẽ phải tập trung các dấu vết sưởi ấm ở đó để không có độ dốc nhiệt độ thực sự sắc nét. Tôi không biết có thực sự có bất kỳ nguy hiểm nào liên quan đến việc sưởi ấm không đồng đều không, nhưng tôi có thể thấy nó có thể ở đâu - nhưng một số người thực sự biết về vật lý / cơ học của bo mạch PC sẽ phải nói.

— JRE

Đó là tất cả về độ dốc nhiệt. Nếu chúng đủ nhỏ cho tất cả các vật liệu thì không có gì phải lo lắng.

— PlasmaHH

@PlasmaHH: Vì vậy, rất khó để đối phó với gradient nhiệt? Bởi vì dường như không ai đã thực hiện thí nghiệm liên quan và đăng bài viết.

— billyzhao

@billyzhao: Tôi đã thấy nó được thực hiện ở rất nhiều nơi, mặc dù không biết về bất kỳ ấn phẩm nào. Cách bạn đối phó với nhiệt độ là không để chúng vượt quá giới hạn cụ thể.

— PlasmaHH

Câu trả lời:

Tôi nghĩ bạn có thể làm điều này. Đề xuất các rãnh serpentine không tạo thành một cuộn dây để từ trường sẽ không đặc biệt mạnh. Bạn có thể che chắn tĩnh điện với mặt phẳng mặt đất, nhưng từ trường sẽ xuyên qua mọi thứ, vì vậy nếu bạn có các mạch nhạy cảm, bạn có thể cần phải lọc PWM đến một cái gì đó giống như DC (không thực sự là vấn đề lớn, chỉ là một số cuộn cảm và tụ điện) .

Độ dày đồng và điện trở suất và khắc của dấu vết tốt không được kiểm soát tốt, nhưng +/- 20% không phải là vấn đề lớn đối với lò sưởi (và bạn có thể có được điều đó lặp lại).

Cá nhân, tôi sẽ sử dụng một nhiệt điện trở SMT giá rẻ cho cảm biến giả sử bạn chỉ muốn điều khiển ở một nhiệt độ. Chỉ cần dán nó vào và nó sẽ làm việc. Sẽ có hứng thú đủ để máy sưởi hoạt động tốt.

Dưới đây là một ví dụ về mẫu được sử dụng trong máy sưởi phim thương mại:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Bạn sẽ phải chạy bộ xung quanh các lỗ, nhưng nếu bạn vung lên những vias mù có thể được giảm thiểu.

— Spehro Pefhany
nguồn

Cảm ơn bạn. Tôi đã chọn một nhiệt điện trở thích hợp. Dòng điện đi qua các dấu vết là trực tiếp từ nguồn điện DC. Vì vậy, có lẽ tôi không cần phải xem xét về từ trường, phải không?

— billyzhao

Vâng, nó chỉ nên ảnh hưởng đến mọi thứ trong giây lát khi bạn chuyển đổi nó. Bạn có thể muốn thêm một số độ trễ để nó không chuyển đổi quá thường xuyên (hoặc dao động do một số phản hồi nhỏ không dự đoán được).

— Spehro Pefhany

Bạn thậm chí có thể tạo ra một vòng xoắn dài của một dấu vết mỏng ở một vài nơi và sử dụng chúng làm cảm biến nhiệt. Nó sẽ đòi hỏi một chút thử nghiệm, nhưng nó có thể hoạt động rất tốt để xây dựng một bảng điều khiển nhiệt độ như thế. Độ lệch nhiệt trong điện trở của đồng chỉ là 3,9 * 10 ^ -3, vì vậy nếu bạn có thể tạo ra dấu vết 10 ohm ở 20 độ C, nó sẽ ở khoảng 12,3 ohm ở 80 độ C. Chắc chắn là một sự khác biệt có thể phát hiện được, nhưng không phải là dễ nhất.

(bạn có thể sử dụng máy tính ở cuối trang này )

Bạn cũng có thể chỉ cần đặt một vài mô-đun PTC hoặc NTC trên một trong các bề mặt :-) Nhưng điều đó ít ấn tượng / ma thuật :-P

Như @PlasmaHH gợi ý trong một bình luận, bạn nên chú ý không bắt đầu bơm năng lượng vào nó, để tránh sự khác biệt lớn xảy ra. Nếu bạn thêm lượng năng lượng thấp đến trung bình vào lớp giữa, năng lượng đó có thể có thời gian để tiêu tan đều.

Bạn có thể giúp tiêu tán năng lượng bằng cách để đồng ở giữa các dấu vết sưởi ấm có thể mang đi lượng nhiệt dư thừa từ một điểm mà không có các thành phần đến một điểm với nhiều điểm. Bạn có thể giúp nó nhiều hơn bằng cách đặt hệ thống sưởi giữa hai mặt phẳng năng lượng gần như rắn, nhưng tôi không hy vọng điều đó là cần thiết. Độ dẫn nhiệt của vật liệu FR4 cũng rất tốt.

Chỉ cần không lấy đi bất kỳ đồng nào mà bạn không cần để sưởi ấm, điều đó sẽ giúp ích rất nhiều và nếu bạn có thể kết nối chúng với dấu vết trên mặt đất hoặc mặt phẳng an toàn: Trước hết, nó sẽ dẫn nhiệt đi ra mặt phẳng đó , giúp, nhưng nó cũng tránh được cộng hưởng và như vậy khi bạn khởi động máy phát điện.

— Asmyldof
nguồn

Ý tưởng tuyệt vời sử dụng dấu vết làm cảm biến - thậm chí bạn có thể kết hợp cả hai và đo điện trở của dấu vết sưởi ấm để xác định mức độ nóng của chúng.

— Nick Johnson

@NickJohnson Bạn thực sự có thể làm gì bằng lực hiện tại của mình, nhưng đó sẽ là hiệu ứng trung bình gộp theo chiều dài, trừ khi bạn khoanh vùng sản xuất nhiệt. Điều đó cũng có lợi thế nếu bạn có thể hy sinh một vài chân phụ trên bộ điều khiển, để cho phép bạn làm nóng cục bộ nhiều hơn hoặc ít hơn.

— Asmyldof

Vì vậy, ý bạn là ý tưởng của tôi là thực tế?

— billyzhao

@billyzhao Dịch câu trả lời của Asmyldof: "Vâng, và đây là một số ý tưởng làm thế nào để làm cho nó tốt hơn và tránh một số vấn đề có thể xảy ra."

— JRE

Tôi không khuyên bạn nên sử dụng máy sưởi, bạn sẽ tạo ra tất cả các loại nhiễu điện vào mạch điện của mình. Bạn cần tính toán lượng năng lượng bạn cần để duy trì nhiệt độ PCB nhất định và áp dụng một DC nhỏ trong một thời gian rất dài, để cung cấp năng lượng đó.

— Guill