ปฏิกิริยาทางเคมีที่ผิดปกติบน PCB (วงจร SMPS)


26

ฉันมี PCB ที่มีวงจร smps ที่ 220V ถึง 5V (โดยใช้ Viper22a) นี่คือแผนผัง:

แผนงาน

และนี่คือเค้าโครงบอร์ด:

PCB

ในภูมิภาควงกลมสีเหลืองฉันเห็นการสะสมสีขาวใน PCBs ไม่กี่ (ชั้นล่าง) โปรดดูภาพด้านล่าง:

1

2

เมื่อคัดลอกออกก็จะนำหน้ากากประสานไปกับมัน การสะสมเริ่มต้นบนพินที่ขดลวดเสริมทั้งสองและขยายไปยังไดโอด (ชั้นล่าง) ดูเหมือนว่าพื้นที่ที่เหลือจะไม่ได้รับผลกระทบ อะไรคือเหตุผลเบื้องหลังและฉันจะหลีกเลี่ยงสิ่งนั้นได้อย่างไร

ฉันคิดว่าปฏิกิริยาทางเคมีบางอย่างเกิดขึ้นอาจเป็นเพราะวัสดุราคาถูกที่ใช้ในระหว่างการประดิษฐ์หรืออาจเกิดจากการทำความสะอาดฟลักซ์บัดกรีที่ไม่เหมาะสมหลังจากการบัดกรี แต่อีกครั้งขดลวดปฐมภูมิควรจะมีแรงดันไฟฟ้าสูงขึ้นและเป็นจุดที่ดีกว่าสำหรับปฏิกิริยาทางเคมีดังกล่าว

ฉันไม่เห็นอุณหภูมิที่สูงขึ้นในพื้นที่นั้น ให้ความรู้สึกเย็นชาต่อการสัมผัส

อัปเดต: ฉันรู้สึกว่านี่เป็นปฏิกิริยาเคมีบางอย่าง ฉันตรวจสอบสถานที่ที่ฉันวาง PCBs ทันทีและฉันพบสิ่งเหล่านี้:

c1

c2

ฉันวางแผ่นวงจร PCB เปล่าบนหินอ่อนโดยคิดว่ามันเป็นฉนวน ดูเหมือนว่ามีร่องรอยของกรดจากการแตกตัวของไอออนิกที่เกิดจากการแตกตัวของไอโอนิกในหินอ่อนก่อนจากนั้นกระแสดีซีจะทำปฏิกิริยาต่อไป White ฝากฝากแคลเซียมดูเหมือนว่า เท่าที่เห็นจากรูปหินอ่อนดูเหมือนว่าจะสึกกร่อน เมื่อสัมผัสมันให้ความรู้สึกราวกับว่ามีคนหยดกรดลงบนมัน


@Nedd - D6 เป็นส่วนหนึ่งของวงจร RCD แคลมป์ ส่วนนั้นก็ไม่เป็นไร การก่อตัวตกค้างสีขาวอยู่ระหว่างพิน A1, A2 และไดโอด D4 A1 และ A2 เป็นหมุดขดลวดเสริมของหม้อแปลง ไม่มีอะไรลัดวงจรหรือการระเหย
Whiskyjack

ดูเหมือนว่าร่องรอยจะถูกพัดออกจากบอร์ดทันทีเช่นกัน ดังนั้นสารตกค้างสีขาวอาจเป็นวัสดุ PCB ที่ถูกระเหยเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าสูง ในแผนผัง D6 นั้นดูเหมือนจะเป็นไดโอดป้องกัน flyback แต่ตัวต้านทานในซีรีส์ที่มีขนาด 100k นั้นถูกต้องหรือไม่ ถ้าเป็นเช่นนั้นดูเหมือนว่าสูงเกินไป ดังนั้นถ้านั่นคือค่าตัวต้านทานที่อาจก่อให้เกิดสภาวะประกายไฟแรงดันสูง
Nedd

แต่มูลค่าที่แท้จริงของ R33 คืออะไร? หากมีรูปแบบของการเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องบนพื้นผิว PCB (หรือภายใน) สิ่งนี้สามารถสร้างสารตกค้างสีขาวและในที่สุดก็นำไปสู่การเป็นหายนะในระยะสั้น (ที่ "RCD" ส่วนอาจจะ OK แต่พวกเขาทำงานอย่างถูกต้องถ้ามีไฟฟ้าแรงสูงในปัจจุบันมันเป็นเพียงแค่ต้องการที่จะได้รับกลับไปมันเป็นพื้นดินในประเทศหรือไม่.)
Nedd

R33 = 100K ดูเหมือนว่าปัญหานี้เกิดจากหินอ่อนที่โมดูลถูกเก็บไว้ อาจมีร่องรอยกรดจากฟลักซ์ที่เริ่มต้นปฏิกิริยาบางอย่างในหินอ่อนและไอออนเหล่านั้นได้รับการสะสมเนื่องจากกระแส DC บนหมุดเหล่านั้น โพสต์ภาพ
Whiskyjack

ฉันไม่คิดว่าจะใช้ฟลักซ์ที่เป็นกรดกับชุดประกอบ PCB ที่ทันสมัย ​​(แม้ว่าคุณจะไม่ได้บอกว่าเป็นใคร หากมีความชื้นมากเกินไปบนกระดานหรือบนพื้นผิวหินอ่อนอาจทำให้เกิดสิ่งที่คุณเห็น ปัญหาอื่นอาจเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นก่อนส่วนโค้งบนกระดานหรือการปนเปื้อนที่อาจเกิดขึ้นกับพื้นผิวหินอ่อน เกี่ยวกับตัวต้านทาน 100k: คุณประกอบบอร์ดเหล่านี้หรือไม่ ฉันคิดว่าตัวต้านทาน R33 จะมีค่ามากกว่า 100 โอห์ม แต่ถ้าคุณพอใจกับแนวคิดพื้นผิวหินอ่อนแล้วขอให้โชคดี
Nedd

คำตอบ:


33

นี่เป็นวิธีแก้ปัญหาที่ค่อนข้างตรงไปตรงมา: อย่าตั้งค่า 300V ถูกเปลี่ยนเป็น 60KHz บนหินอ่อนโดยตรง ในความเป็นจริงคุณควรคิดว่าอะไรที่สวยมากคือไม่ปลอดภัยที่จะนำ 300V เปลี่ยนที่ 60KHz บน

หินอ่อนเป็นหินแปรซึ่งมีโครงสร้างเป็นธัญพืชที่แตกต่างจากหินแตกต่างกันมีรอยแตกขนาดเล็กที่เต็มไปด้วยความชื้นที่ไอออนนำไฟฟ้า (แคลเซียมเป็นเดิมพันที่ปลอดภัย) ย้ายเข้ามาจากแร่ธาตุโดยรอบ มันอาจดูแห้ง แต่ถ้าคุณเพิ่งอบทั้งแผ่นในเตาอบสองสามวันหรือนานกว่านั้นอาจมีความชื้นจำนวนมากที่ซึมเข้าไปในความชื้นสัมพัทธ์โดยรอบ

ก่อนที่ทุกคนจะเริ่มวัดค่าตัวนับของพวกเขาด้วยโอห์มมิเตอร์ความต้านทานไม่ได้เป็นสิ่งที่เล่น รอยแยกที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าระหว่างนักเก็ตของแร่ธาตุต่าง ๆ แร่ธาตุที่มีค่าสัมประสิทธิ์อิเล็กทริก เสียงเหมือนอะไรที่คุ้นเคย?

ตัวเก็บประจุบางที แผ่นนำไฟฟ้าสองแผ่นคั่นด้วยไดอิเล็กทริก ... ความชื้นแคลเซียมอิเล็กโทรไลติคในรอยแยกคั่นด้วยไดอิเล็กทริก

สมบัติที่น่าสนใจของแร่ธาตุหลายชนิดคือถ้าถูกเปลี่ยนไปตามสนามไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของพวกมันจะเพิ่มขึ้นอย่างมากด้วยความถี่ คุณไม่จำเป็นต้องมีทางเดินกระแสไฟฟ้าแรงต้านทานต่ำเพื่อดำเนินการ AC มันสามารถผ่านไดอิเล็กทริกผ่านโพลาไรเซชันและการสลับขั้วของไดโพลไฟฟ้าในวัสดุ เพียงแค่ใส่ตัวเก็บประจุผ่าน AC และยิ่งความจุมากขึ้นก็จะยิ่งผ่านมากขึ้น ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกที่สูงขึ้นหมายถึงความจุที่มากขึ้น

นี่คือเหตุผลว่าทำไมหินอ่อนถึงนำไฟฟ้ากระแสสลับความถี่สูงหรือรูปคลื่นสลับใด ๆ ที่เปลี่ยนแปลง เหมือนกับเข็มที่จะเห็นได้ในสองพินที่มี 'การสะสม'

ส่วนใหญ่เวลานี้ไม่สำคัญจริงๆ และมันมีประโยชน์อย่างมากสำหรับการวัดค่าความเค้นและผลกระทบอื่น ๆ ของหินอ่อนแม้ว่าเอฟเฟกต์นี้จะมีอยู่ในหินชนิดอื่นเช่นกัน มีสนามทั้งหมดที่เรียกว่าไดอิเล็กตริกสเปกโตรสโคปีที่พยายามอนุมานสิ่งต่าง ๆ เกี่ยวกับก้อนวัสดุโดยการดูว่าอิมพีแดนซ์ของ AC นั้นแตกต่างกันไปตามความถี่อย่างไร หินอ่อนไปทางเดียว: ลง (ด้วยความถี่ที่เพิ่มขึ้น)

อย่างไรก็ตาม 300V จากสาย 220V ที่ถูกปรับเปลี่ยนใหม่ที่ 60KHz นั้นแทบจะเป็นเรื่องไม่สำคัญ แร่ธาตุและเซรามิกจำนวนมาก (MnZn เฟอร์ไรต์เป็นอีกตัวอย่างหนึ่ง) เริ่มมีการนำไฟฟ้ามากขึ้นด้วยการให้ความร้อน ฉันส่งแอมป์หลายตัวผ่านแกนเฟอร์ไรต์ที่มีน้อยกว่า 30V คุณเพียงแค่ต้องทำให้มันร้อนพอ ก่อนที่มันจะแตกเป็นเสี่ยง ๆ เมื่อรวมกับค่าการนำความร้อนที่แย่มากฉันอยากให้คุณได้รับความร้อนจากโต๊ะหินอ่อนโดยใช้สองขานี้

สำหรับการสะสมที่ได้รับจากไอออนและธรรมชาติของอัลคาไลน์ของเงินฝากในหินอ่อนอาจมีบางอย่างที่เคมีไฟฟ้าขนาดเล็กบางอย่างหรืออื่น ๆ ที่เกิดขึ้น คุณกำลังผ่านเรื่องแปลก ๆ และทำให้มันร้อนทุกประเภทของ shenanigans อาจเกิดขึ้นได้ แต่มันเป็นแรงผลักดันในปัจจุบันไม่มีปัญหากับฟลักซ์ตกค้างหรืออะไรก็ตามที่ทำให้เกิด นี่เป็นกรณีที่วาง SMPS ขนาด 300V ของคุณไว้ในสิ่งที่คุณไม่ควรทำ

ข่าวดีก็คือมันเป็นเฉพาะกับบอร์ดที่คุณทดสอบฉันจะไม่กังวลเกี่ยวกับปัญหาการผลิต นี่เป็นตัวอย่างที่เจาะจงมากของ 'OOPS!'


3
ดีใจที่รู้ว่ากระบวนการคิดของฉันถูกต้อง มันเป็นฝันร้ายถ้ามันเป็นเรื่องของการผลิตหรือการออกแบบวงจรที่สำคัญกว่านั้น ขอบคุณ metacollin มากมายสำหรับคำตอบที่ยอดเยี่ยมนี้ ฉันทิ้งวงจรไว้บนหินอ่อนเป็นเวลา 3 วัน มันเป็นการทดสอบความเครียดบางอย่าง
Whiskyjack

คำตอบที่ยอดเยี่ยมและฉันจะอัปเกรดคำถามเพื่อให้ได้คำตอบที่ใกล้เคียงที่สุด น่าเศร้าที่ฉันตอบคำถามแล้วเพื่อจุดประสงค์อื่น ฉันพนันได้เลยว่าวิศวกรไฟฟ้าส่วนใหญ่ไม่มีเงื่อนงำเกี่ยวกับสิ่งเหล่านี้อย่างน้อยก็ไม่มีประสบการณ์เชิงปฏิบัติดังนั้นนี่คือข้อมูลที่ยอดเยี่ยม
ท่อ

นั่นเป็นผลลัพธ์ที่น่าสนใจ ฉันจะไม่เดาเลย!
ครอบครัว
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.