Чи правильно використовувати внутрішній шар як тепловий шар, якщо я хочу прогріти багатошарову друковану плату?

Мені потрібно розробити схему, щоб зігріти свою друковану плату. Існує багато способів побудови такої схеми. Але я дізнався з поста " Прогрівання друкованої плати в умовах низької температури ", що, можливо, я можу використовувати сліди як нагрівач.

Моя перша ідея - використовувати один із внутрішніх шарів як тепловий шар і розміщувати там мідні сліди. Я деякий час шукав в Інтернеті, але не можу знайти жодної записки щодо додатків чи будь-якої дискусії на цю тему.

Отже, моє запитання: добре чи правильно використовувати внутрішній шар як тепловий шар? Якщо ні, то якийсь недолік?

(Я не знайомий з процесом виготовлення плат ПХБ. Тому я не дуже впевнений, чи зможу я розмістити сліди у внутрішньому шарі)

— білліжао
джерело

Захоплююча ідея. Я не можу зрозуміти, чому це не спрацює, якщо ви прокладете сліди нагрівача навколо будь-яких віасів, прорізів тощо.

— Нік Джонсон,

Класна ідея. Цікаво, але якщо вам доведеться вжити заходів, щоб забезпечити рівномірне нагрівання. Якщо в одному куті дошки є великий, важкий компонент, можливо, вам доведеться сконцентрувати нагрівальні сліди там, щоб не було дійсно різких температурних градієнтів. Я не знаю, чи є насправді якась небезпека, пов’язана з нерівномірним нагріванням, але я можу побачити, де це могло бути, - але повинен сказати хтось, хто справді знає фізику / механіку плат плат.

— JRE

Вся справа в градієнтах тепла. Якщо вони досить малі для всіх матеріалів, то хвилюватися нема про що.

— ПлазмаHH

@PlasmaHH: Тож чи дуже важко боротися з градієнтами тепла? Тому що, схоже, ніхто не робив пов'язаних експериментів та публікацій статей.

— billyzhao

@billyzhao: Я бачив це в багатьох місцях, але не знаю жодної публікації. Спосіб роботи з градієнтами тепла полягає в тому, щоб вони не перевищували певну межу.

— ПлазмаHH

Відповіді:

Я думаю, ти міг би це зробити. Запропонуйте змієві доріжки, які не утворюють котушки, щоб магнітне поле не було особливо сильним. Ви можете електростатично екранувати земною площиною, але магнітне поле пройде прямо через усе, тому, якщо у вас є чутливі схеми, вам може знадобитися відфільтрувати ШІМ до чогось подібного до постійного струму (насправді не велика справа, просто деякі індуктори та конденсатори) .

Товщина міді та опір і травлення тонких слідів не так добре контролюються, але +/- 20% не є великою справою на утеплювачі (і ви могли б отримати це повторно).

Особисто я би використовував дешевий SMT-термістор для датчика, припускаючи, що ви хочете керувати лише при одній температурі. Просто вставте його і воно спрацює. Буде достатньо хвилювання, щоб нагрівач працював добре.

Ось приклад схеми, яка використовується в комерційному нагрівачі плівки:

введіть тут опис зображення

Ваші повинні пробігатись крізь отвори, але якби ви розвісилися на сліпі віаси, які можна було б мінімізувати.

— Спехро Пефаній
джерело

Дякую. Я вибрав належний термістор. Струм проходить через сліди безпосередньо від джерела живлення постійного струму. Тож, можливо, мені не потрібно думати про магнітне поле, правда?

— billyzhao

Так, це повинно впливати на речі лише миттєво, коли ви перемикаєте їх. Ви можете додати гістерезис, щоб він не перемикався занадто часто (або коливався через невеликі непередбачувані відгуки).

— Spehro Pefhany

Ви навіть можете зробити довгу спіраль тонкого сліду в кількох місцях і використовувати їх як теплові датчики. Для цього знадобиться трохи експериментувати, але це може дуже добре створити плату з контрольованою температурою. Тепловий дрейф у опорі міді становить лише 3,9 * 10 ^ -3, тому, якщо ви можете зробити слід 10 Ом при 20 градусах С, це буде приблизно 12,3 Ом при 80 градусах С. Безумовно, різниця, яку можна виявити, але не найпростіший.

(ви можете використовувати калькулятор внизу цієї сторінки )

Ви також можете просто покласти кілька модулів PTC або NTC на одну з поверхонь :-) Але це менш вражаюче / магічне :-P

Як @PlasmaHH пропонує у коментарі, ви повинні подбати про те, щоб не починати перекачувати в нього енергію, щоб не виникати великих різниць. Якщо додати до середнього шару низьку та середню кількість енергії, ця енергія може встигнути рівномірно розсіюватися.

Ви можете допомогти розсіюванню енергії, залишивши мідь між нагрівальними слідами, які можуть віднести зайве тепло з однієї плями без компонентів до плями з багатьма. Ви можете допомогти йому ще більше, поставивши обігрів між двома майже суцільними площинами потужності, але я не думаю, що це буде потрібно. Теплопровідність матеріалів FR4 вже дуже пристойна.

Просто не забирайте будь-яку мідь, яка вам не потрібна для обігріву, це допоможе дуже багато, і якщо ви зможете підключити їх до безпечного ґрунтового сліду чи площини: Перш за все, що буде проводити тепло до цієї площини , що допомагає, але також уникає резонансів і таких випадків, коли ви запускаєте ШІМ-нагрівач.

— Асмільдоф
джерело

Хороша ідея використання слідів як датчиків - ви навіть можете комбінувати ці два та вимірювати опір нагрівальних слідів, щоб визначити, наскільки вони гарячі.

— Нік Джонсон,

@ NickJohnson, що ти можеш зробити за допомогою силового струму, але це був би складний середній ефект по довжині, якщо ви не локалізуєте виробництво тепла. Це також має переваги, якщо ви можете пожертвувати парою додаткових штифтів на контролері, щоб ви могли локально нагрівати більше або менше.

— Асмільдоф

То ти маєш на увазі, що моя ідея практична?

— billyzhao

@billyzhao Переклад відповіді Асмільдофа: "Так, і ось кілька ідей, як зробити це краще і уникнути можливих проблем".

— JRE

Я б не рекомендував ШІМ-нагрівач, ви нагнітаєте в ланцюгах всілякі електричні шуми. Вам потрібно обчислити кількість енергії, яка вам потрібна для підтримки заданої температури ПХБ, і застосувати невеликий постійний струм дуже довго, щоб забезпечити цю енергію.

— Гілл