Thermal EMF (seebeck effect) บน PCB


9

กระบวนการผลิตและประกอบ PCB ที่ไม่ดีพอหรือไม่และประเภทของการบัดกรีที่ใช้ทำให้เกิดความร้อน EMF (seebeck บน PCB) มีปัญหาหรือไม่? มันได้รับผลกระทบจากประเภทของวัสดุที่ใช้หรือไม่? ตัวอย่างเช่นคุณภาพของการชุบจุดแวะการใช้โลหะที่แตกต่างกันเช่นทองดีบุกทองแดง ฯลฯ ?

คำตอบ:


9

เอฟเฟกต์ Seebeck นั้นมีอยู่เสมอและไม่เกี่ยวข้องกับคุณภาพของกระบวนการผลิต PCB ทองแดงคือทองแดงและแสดงผลกระทบของ Seebeck บางอย่าง

นอกจากว่าคุณจะมีวงจรอะนาล็อกที่มีความอ่อนไหวต่ำมากสามารถมองข้ามเอฟเฟกต์ Seebeck บนแผงวงจรปกติได้

ก่อนอื่นต้องมีการชดเชยแรงดันไฟฟ้าเนื่องจากเอฟเฟกต์ Seebeck จะต้องมีการไล่ระดับความร้อน PCB ทั้งหมดที่อุณหภูมิเท่ากันจะไม่ทำให้เกิดการชดเชยใด ๆ โดยไม่คำนึงถึงอุณหภูมิ

ประการที่สองถึงแม้จะมีการไล่ระดับสีความร้อนทั่วกระดานชดเชยคือ 0 มากกว่าร่องรอยทองแดงใด ๆ ไม่ว่าแรงดันออฟเซ็ตจะเกิดจากการไล่ระดับสีตามอุณหภูมิที่แตกต่างกันจะถูกชดเชยด้วยการไล่ระดับสีย้อนกลับที่กลับสู่อุณหภูมิเริ่มต้น

ประการที่สามแรงดันไฟฟ้าออฟเซ็ตเนื่องจากผลของ Seebeck มีขนาดเล็ก ทองแดงสร้างประมาณ 6.5 µV / ° C แม้ว่าด้านหนึ่งของบอร์ดร้อนกว่าอีก 50 ° C นั่นเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดการชดเชย 325 offsetV เท่านั้น และอีกครั้งโดยทั่วไปคุณไม่สามารถรู้สึกถึงแม้ว่าคุณต้องการเพราะสิ่งนี้ยกเลิกในวง

เทอร์โมคัปเปิลใช้เอฟเฟกต์ Seebeck โดยใช้วัสดุสองชนิดที่แตกต่างกัน แรงดันไฟฟ้าออฟเซ็ตที่เห็นที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่อุณหภูมิห้องคือความแตกต่างระหว่างวัสดุที่สร้างขึ้นโดยวัสดุทั้งสองข้ามส่วนต่างของอุณหภูมิ

เหตุผลที่พบบ่อยที่สุดในการพิจารณาผลกระทบของ Seebeck บนแผงวงจรคือเมื่อออกแบบตัวรับสัญญาณเทอร์โมคัปเปิล เนื่องจากเทอร์โมคัปเปิลวัดความแตกต่างของอุณหภูมิไม่ใช่อุณหภูมิสัมบูรณ์คุณต้องรู้อุณหภูมิของจุดต่อที่สายเทอร์โมคัปเปิลเชื่อมต่อกับร่องรอยทองแดงบนบอร์ดของคุณ ทางแยกสองแห่งนั้นต้องอยู่ที่อุณหภูมิเดียวกัน

ในวงจรตัวรับสัญญาณเทอร์โมคัปเปิลที่มีความแม่นยำสูงซึ่งมักจะทำโดยรักษาจุดแยกทั้งสองทางร่างกายและปิดแถบทองแดงไว้ ทองแดงเป็นฉนวนไฟฟ้าจากทางแยก แต่เชื่อมต่อความร้อนที่ดีที่สุดเท่าที่จะทำได้ เนื่องจากทองแดงเป็นตัวนำความร้อนที่ดีหวังว่าจุดเชื่อมต่อทั้งสองจะหวังว่าอุณหภูมิจะอยู่ใกล้กันมากและให้เซ็นเซอร์อุณหภูมิสัมบูรณ์บนกระดานที่ใช้เป็นอุณหภูมิอ้างอิง


คุณต้องการโลหะสองชนิดที่แตกต่างกันเพื่อแสดงเอฟเฟกต์ Seebeck ที่จุดเชื่อมต่อทั่วไป Thomson Effect ขนาดเล็กกว่าทำงานกับโลหะแผ่นเดียว ดูen.wikipedia.org/wiki/Thermoelectric_effect#Seebeck_effect
hyportnex

@hyp: คุณต้องใช้วัสดุสองอย่างที่แตกต่างกันเพื่อให้เอฟเฟกต์ Seebeck ไม่ได้ยกเลิกซึ่งกันและกันดังนั้นคุณสามารถมีแรงดันไฟฟ้าสุทธิที่อุณหภูมิเดียวกัน ทางแยกเชื่อมต่อเพียงตัวนำทั้งสอง เอฟเฟกต์ Seebeck เกิดขึ้นภายในกลุ่มของวัสดุ มันไม่ใช่คุณสมบัติของการแยก
Olin Lathrop

คุณสามารถแสดงเอฟเฟ็กต์ Seebeck โดยไม่ต้องแยกวัสดุต่าง ๆ ได้หรือไม่? ฉันไม่คิดเช่นนั้น.
hyportnex

@hyp: จริงๆแล้วมีหลายวิธีเช่นการเบี่ยงเบนลำอิเล็กตรอน แต่การใช้วัสดุสองชนิดที่แตกต่างกันไม่ได้พิสูจน์ว่าผลกระทบอยู่ในจุดเชื่อมต่อ
Olin Lathrop

7

ใช่และอาจเป็นปัญหาเมื่อพยายามสร้างเครื่องมือวัดระดับมาตรวิทยา

โดยทั่วไปแล้วคุณจะเห็นสิ่งนี้ที่คนชอบ Keithly และ Keysight เมื่อพวกเขาออกแบบ 7 หลักโวลต์เมตรที่ความร้อน EMF สามารถสำคัญได้

สิ่งที่สนุกอื่น ๆ สามารถเกิดความเครียดจากความร้อนทำให้ออสซิลเลเตอร์เปลี่ยนความถี่และตัวเก็บประจุเพื่อรับประจุสิ่งสนุก ๆ มากมายที่ต้องกังวลเมื่อเล่นในพื้นที่นั้น

บ่อยครั้งที่คุณเห็น PCBs ที่มีช่องเสียบอยู่ในนั้นเพื่อ จำกัด การรั่วไหล (อาจเป็นปัญหาที่ใหญ่กว่ากับบอร์ดราคาถูก) และฉันได้ทำสิ่งนี้ด้วยตัวเองเมื่อจัดการกับอิมพิแดนซ์ giga ohm

ย้อนกลับไปในวันที่มีการใช้สารบัดกรีแคดเมียมสำหรับการเชื่อมต่อ emf ความร้อนต่ำกับทองแดง, ROHS ทำให้ยากขึ้นแล้วมันเคยเป็น ...

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.