當(dāng)消除非功能性或性能不佳電路的麻煩時,工程師通常可以運(yùn)行仿真或其他分析工具從電路原理圖級別獲取電路。如果這些方法無法解決問題,即使是最好的工程師也可能會感到困惑,沮喪或困惑。我也經(jīng)歷過這種痛苦。為了避免鉆進(jìn)類似的死胡同,我想向您介紹一個簡單且非常重要的提示:保持清潔!
這是什么意思?這意味著如果未正確清潔PCB,PCB組裝或修改中使用的某些材料可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的電路功能問題。這種現(xiàn)象最常見的問題之一是焊劑。圖1顯示了剩余焊劑多余的PCB。
Fiture1
Flux is用于幫助將元件焊接到PCB的化學(xué)品。不幸的是,如果在焊接后沒有去除焊劑,焊劑將降低PCB的表面絕緣電阻,這將導(dǎo)致電路性能嚴(yán)重下降!
圖2
圖2顯示了用于顯示助焊劑污染結(jié)果的測試電路。由2.5V參考電壓激活的平衡惠斯通電橋網(wǎng)絡(luò)模擬高阻抗橋式傳感器。差分電橋傳感器輸出VIN + - VIN-可以連接到INA333,增益為101V/V.理想情況下,VIN + - VIN- = 0V,因為電橋處于平衡狀態(tài)。然而,焊劑污染會導(dǎo)致實際橋式傳感器電壓隨時間緩慢漂移。
在此測試中,組裝后,我還記錄了VIN和VOUT的變化。不同程度清洗后一小時:
(1)未清洗;
(2)手動清洗和風(fēng)干;
(3)超聲波清洗,風(fēng)干,烘烤。
圖3
從圖3中可以看出,磁通污染對橋式傳感器的輸出性能有嚴(yán)重影響。在未清潔或手動清潔的情況下,即使經(jīng)過一小時的穩(wěn)定時間,橋式傳感器電壓也不會達(dá)到大約VREF/2的預(yù)期電壓。此外,未清潔的電路板還會顯示大量的外部噪聲。用超聲波清洗并完全干燥后,橋式傳感器電壓與隕石一樣穩(wěn)定。
觀察INA333的輸出電壓,我們會不斷看到清潔不當(dāng)造成的性能下降。
(1)未清潔的電路板有直流誤差,建立時間長,外部噪聲嚴(yán)重;
(2)手工清潔的電路板頻率很低噪聲。我終于找到了根本原因 - 這是因為測試設(shè)施內(nèi)部的空調(diào)循環(huán)!
(3)正如預(yù)期的那樣,正確清潔和干燥的電路板表現(xiàn)異常,并且在測試的任何一點(diǎn)都沒有漂移
總之,不正確的焊料清潔會導(dǎo)致嚴(yán)重的性能下降,尤其是在高精度直流電路中。對于所有手動組裝或改裝的PCB,請務(wù)必使用超聲波浴(或類似)進(jìn)行最終清潔。在使用空氣壓縮機(jī)進(jìn)行空氣干燥之后,將組裝并清潔的PCB在略微升高的溫度下烘烤以除去任何殘留的水分。我們通常在70°C下烘烤10分鐘。
這種簡單的“保持清潔”技術(shù)應(yīng)該可以幫助您大大減少故障排除所花費(fèi)的時間,并幫助您將更多時間花在設(shè)計上精密電路!
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