如果要加热多层PCB,将内层用作加热床是否合适?


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我需要设计一个电路来加热我的PCB。建立这种电路的方法有很多。但是我从“ 在低温环境中加热PCB ”一文中学到,也许我可以使用走线作为加热器。

我的第一个想法是使用一个内层作为热床,并在其中放置铜迹线。我已经在Internet上搜索了一段时间,但是找不到关于该主题的任何应用笔记或讨论。

所以我的问题是:将内层用作加热床是好还是合适?如果没有,是否有不利条件?

(我不熟悉PCB板的制造过程。因此,我不确定是否可以在内部层中放置走线)


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令人着迷的想法。我不明白为什么它不会工作,只要您将自己的加热器迹线周围的任何孔,通孔等
尼克·约翰逊

好主意。不过,我想知道是否需要采取步骤确保加热均匀。如果电路板的一个角上有一个很大的沉重组件,也许您必须将加热轨迹集中在那儿,这样就不会出现真正尖锐的温度梯度。我不知道加热不均真的有任何危险,但我可以知道它可能在什么地方-但有些真正了解PC板物理/力学的人不得不说。
JRE 2015年

这都是关于热梯度的。如果它们对于所有材料都足够小,则无需担心。
PlasmaHH 2015年

@PlasmaHH:那么处理热梯度是否非常困难?因为似乎没有人做过相关的实验并发表过文章。
billyzhao 2015年

@billyzhao:我在很多地方都看过它,但是对任何出版物都不了解。处理热梯度的方法是使它们不超过特定限制。
PlasmaHH 2015年

Answers:


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我想你可以做到的。建议不要形成线圈的蛇形轨道,以免磁场特别强。您可以用接地层进行静电屏蔽,但是磁场会贯穿所有物体,因此,如果您使用敏感电路,则可能需要将PWM滤波为更类似于DC的东西(实际上没什么大不了的,只是一些电感器和电容器) 。

铜的厚度,电阻率和细迹的蚀刻没有得到很好的控制,但是在加热器上+/- 20%并不是什么大问题(您可能可以重复得到)。

就个人而言,假设您只想将温度控制在一个温度范围内,那么我将为传感器使用便宜的SMT热敏电阻。只要坚持下去,它就会起作用。会有足够的兴奋使加热器正常工作。

这是商用胶片加热器中使用的图案的示例:

在此处输入图片说明

您必须在通孔周围慢跑,但是如果您在盲孔上挥洒,则可以将其最小化。


谢谢。我选择了合适的热敏电阻。流经走线的电流直接来自直流电源。所以也许我不需要考虑磁场,对吗?
Billyzhao

是的,它仅会在您切换时暂时影响。您可能需要添加一些迟滞,以免切换过于频繁(或者由于一些小的意外反馈而发生振荡)。
Spehro Pefhany

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您甚至可以在一些地方形成一条细线的长螺旋状,并将其用作热传感器。这将需要一些实验,但是可以很好地构建这样的温度控制板。铜中电阻的热漂移仅为3.9 * 10 ^ -3,因此,如果您可以在20摄氏度下进行10欧姆的走线,则在80摄氏度下大约为12.3欧姆。最简单的。

(您可以使用此页面底部的计算器

您也可以只在其中一个表面上放置几个PTC或NTC模块:-)但这并不令人印象深刻/不可思议:-P

正如@PlasmaHH在评论中建议的那样,您应注意不要开始将能量泵入其中,以防止发生大的差异。如果您在中间层添加少量到中等量的能量,则该能量可能有时间平均耗散。

您可以通过将铜留在加热线之间来帮助耗散能量,这些铜可以将多余的热量从一个没有组件的地方带走到一个有很多组件的地方。您可以通过在两个接近坚固的电源板之间放置加热来提供更多帮助,但是我不希望这样。FR4材料的导热性也已经非常不错。

只是不要带走不需要加热的任何铜,这会很有帮助,并且如果您可以将它们连接到安全的接地迹线或平面上:首先,这些热量会将热量传导到该平面上,虽然有帮助,但也可以避免共振,例如在您开始对加热器进行PWM加热时。


将走线用作传感器的好主意-您甚至可以将两者结合起来并测量加热走线的电阻,以确定它们的温度。
尼克·约翰逊

@NickJohnson实际上,您可以通过施加电流来执行此操作,但是除非您将热量产生局部化,否则这将是整个长度的复合平均效果。如果您可以牺牲控制器上的几个额外的引脚,以使您或多或少地局部加热,那么这也具有优势。
Asmyldof

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那你是说我的想法可行吗?
billyzhao 2015年

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@billyzhao翻译Asmyldof的回答:“是的,这是一些如何使它变得更好并避免可能出现问题的想法。”
JRE 2015年

我不建议通过PWM对加热器进行加热,否则会在电路中产生各种电子噪声。您需要计算维持给定PCB温度并长时间施加小DC所需的能量,以提供该能量。
吉尔,2015年
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