Al solucionar problemas de circuitos que no funcionan o que funcionan mal, los ingenieros a menudo pueden ejecutar simulaciones u otras herramientas de análisis para considerar el circuito a nivel esquemático.Si estos métodos no resuelven el problema, incluso los mejores ingenieros pueden quedar perplejos, frustrados o confundidos.Yo también he experimentado este dolor.Para evitar llegar a callejones sin salida similares, permítame presentarle un consejo simple pero muy importante: ¡manténgalo limpio!
¿Qué quiero decir con eso?Dicho esto, ciertos materiales utilizados durante el ensamblaje o modificación de la PCB pueden causar graves problemas de funcionalidad del circuito si la PCB no se mantiene adecuadamente limpia.Uno de los problemas más comunes de este fenómeno es el flujo.
La Figura 1 muestra una PCB con cantidades excesivas de residuos de fundente.
El fundente es un agente químico que se utiliza para ayudar a soldar componentes a una PCB.Lamentablemente, si no se elimina después de soldar, el fundente puede degradar la resistencia del aislamiento de la superficie de la PCB, provocando una grave degradación en el rendimiento del circuito en el proceso.
Figura 2
La Figura 2 es un circuito de prueba que utilicé para demostrar los resultados de la contaminación por fundente.Una red de puente de Wheatstone equilibrada activada por un voltaje de referencia de 2,5 V emula un sensor puenteado de alta impedancia.Las salidas del sensor del puente diferencial VIN+ - VIN- se pueden conectar al INA333 con una ganancia de 101V/V.En un mundo ideal, dado que el puente está en equilibrio, VIN+ - VIN- = 0V.Pero la contaminación del flujo puede hacer que el voltaje real del sensor del puente se desvíe lentamente con el tiempo.
En esta prueba, después del montaje, también registré los cambios en VIN y VOUT durante una hora después de diferentes niveles de limpieza:
1.No limpio;
2. Limpiar a mano y secar al aire;
3.Limpieza ultrasónica, secado al aire, horneado.
figura 3
Como se puede ver en la Figura 3, la contaminación del flujo tiene un impacto severo en el rendimiento de salida del sensor de puente.Sin limpieza o limpieza manual, el voltaje del sensor del puente nunca alcanzó el voltaje esperado de aproximadamente VREF/2, incluso después de un tiempo de estabilización de una hora.Además, las placas de circuitos sin limpiar también presentan una importante acumulación de ruido externo.Después de limpiar con un baño ultrasónico y secar completamente, el voltaje del sensor del puente era sólido como una roca.
Figura 4
1. Las placas sin limpiar presentaban errores de CC, tiempos de estabilización prolongados y captación de ruido externo severo;
2. Las placas de circuito limpiadas manualmente presentan un ruido extraño de muy baja frecuencia.Finalmente encontré la causa: ¡era el circuito de aire acondicionado dentro de las instalaciones de prueba!
3. Como se esperaba, las tablas limpiadas y secas adecuadamente funcionaron extremadamente bien, sin que se produjera deriva en ningún momento durante la prueba.
En resumen, una limpieza inadecuada del fundente puede provocar una degradación grave del rendimiento, especialmente en circuitos de CC de alta precisión.Como ocurre con todos los PCB ensamblados a mano o modificados, asegúrese de utilizar un baño ultrasónico (o método similar) para la limpieza final.Hornee la PCB ensamblada y limpia a una temperatura ligeramente más alta para eliminar la humedad residual después del secado al aire con un compresor de aire.Horneamos generalmente a 70°C durante 10 minutos.
¡Este sencillo consejo de "mantenlo limpio" debería ayudarte a dedicar mucho menos tiempo a solucionar problemas y más a diseñar circuitos fantásticos y de alta precisión!
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Hora de publicación: 17 de abril de 2024