Testowanie płytek PCB przy użyciu specjalnych urządzeń grzewczych na podczerwień
Jeśli kiedykolwiek zaglądałeś pod maskę samochodu, wiesz, że warunki tam panująją są katastrofalne dla elektroniki. Jednostki sterujące są narażone na intensywne ciepło, które mogłoby zniszczyć większość urządzeń. Aby upewnić się, że nasze płytki nie przestaną funkcjonować już po pierwszym użyciu, budujemy specjalne urządzenia grzewcze na podczerwień.
W istocie tworzymy „komorę tortur” dla płytek PCB, aby sprawdzić dokładnie, w którym momencie one przestaną funkcjonować.
Dlaczego warto używać podczerwieni?
Standardowe piecyki konwekcyjne działają powoli – czekanie na nagrzanie powietrza to strata czasu. Zamiast tego używamy emiterów podczerwieni o krótkich falach. One nie ogrzewają powietrza, lecz bezpośrednio oddają energię na powierzchnię płytki. To szybkie – można osiągnąć żądaną temperaturę w zaledwie chwilach.
Trzeba jednak uważać – gdy wprowadzamy tak dużo mocy do małej przestrzeni, temperatura rośnie gwałtownie. Jeśli nie dobrze dobrać wentylatory chłodzące, możemy zniszczyć samą konstrukcję urządzenia.
Budowa urządzenia
Nie wystarczy po prostu wziąć jakieś żarówki z półki i mieć to za koniec. Każda płyta jest inna, więc dostosowujemy długość i napięcie żarówek do jej wymiarów. Jeśli masz dużą płytkę, potrzebujesz dłuższego tubusu. W przeciwnym razie pojawią się „zimne punkty”, a dane z testów staną się bezużyteczne. Używamy również pokrywek kwarcowych z specjalnymi powłokami – to pomaga ciepłu dotrzeć do elementów wewnętrznych płytki, a nie tylko do jej powierzchni.
Ponieważ pracujemy z dużym prądem, używamy konektorów przemysłowych. Wierz mi, nie chcesz, aby twoje przewody stopiły się podczas testowania.
Część „cyfrowa”
Aby mieć wszystko pod kontrolą, podłączamy wszystko do sterowników PID. Dzięki temu możemy precyzyjnie kontrolować to, co się dzieje. Możemy symulować sytuacje takie jak rozgrzewanie silnika, długi wyprawę autostradą lub ten straszny moment, gdy wszystko się przegrzewa. Termopary typu K są bezpośrednio przyklejone do płytki, więc system wie dokładnie, co się dzieje w czasie rzeczywistym i natychmiast dostosowuje natężenie ciepła.
Najlepsze? Można zniszczyć awaryjny element w ciągu kilku godzin. Zwykle w tradycyjnym piecu to zajęłoby tygodnie. To znacznie lepszy sposób na znalezienie granicy wytrzymałości sprzętu, zanim trafi on na linię montażową.