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工作环境对电路的影响

一、振动对电路的影响

 

表现为水运、航空、陆路运输对线路板上电子元件焊接的影响,造成虚焊。亦会造成接线端子松动、接头松动、接插件松动等。工厂应做振动测试。

 

二、环境温度和湿度对电路的影响

 

超低温湿度大驱动IC损坏原因分析,电路形式:TM1638驱动PMS3231AG共阴数码管。

 

1、原因分析

 

在电路板上温度特性最差的是电解电容。目前,普通的电解电容一般标称值为零下40度,在零下40度或更低温度的时候,电解电容的特性会变得很差甚至会完全失效。这是由于在零下40度或更低温度的时候,电解电容的电解液粘度变大甚至会出现结晶现象。

 

2、相应对策

 

1)加装-55度的低温电解电容,这样在零下40~45度时(查阅气象资料,近年东北的部分区域,冬季最冷的时候最低温度在-40到-45度之间),电容仍能正常工作。另外,钽电容具有非常好的低温特性,针对气候寒冷地区的显示屏,可以加装1-2个钽电容,以保证低温下良好的滤波特性。

2)在显示屏内加装温控装置和加热装置。温控系统确保显示屏在超低温状态下无法开机。在冬天严寒天气时,在显示屏开机之前,通过加热装置,提前一段时间(1~2个小时),对显示屏内部进行加热,使屏内温度在零下25度以上,然后再打开显示屏电源。

3)在PCB上或电源接线柱上加一个瞬态电压抑制二极管(Transient Voltage Suppressor)简称TVS。TVS是一种二极管形式的高效能保护器件。在超低温电容失效的情况下,TVS二极管能吸收高压毛刺,避免板上器件受到损坏。5V电源电压,TVS二极管的钳位电压可以选择在7.0V左右。

 

3、空气湿度大

 

湿度分为绝对湿度和相对湿度。温度越低,湿度越小,空气中的水蒸汽有部分凝结成水,故湿度降低;反之温度越高,湿度越大。绝对湿度是指每立方米的空气中含有水蒸气的质量。凝露是指水蒸气在空气中达到饱和度的程度时,在温度相对较低的物体上凝结的一种现象。

凝露是在湿度达到一定程度时的一种特殊现象,线路板可以刷三防漆做防护。


三、高海拔对电路的影响

 

1、高海拔对电气间隙的影响

 

海拔超过2000米时,元气件的绝缘性能将下降,需要使用大爬距的加强型绝缘件,因此电气间隙要大。

 

2、高海拔对散热的影响

 

随着海拔高度的增大,空气的密度逐渐降低,而对流换热能力和设备的整体热容量也不断的减少。因此,所有依赖于自然对流和强迫风冷散热的设备在高海拔的情况下需要用更多的空气流量来保持与海平面下同样的温升。

 

四、供电电路电源采用电池

 

1、电池介绍

 

1)锂电池介绍

一次锂电池,就是不能充电的,一次性的,而二次锂电池又称锂离子电池,是可以循环充电的。

一次锂电池,里面的锂是金属锂,充电也可以的,就是因为金属锂太活泼,充电不安全,容易爆炸,所以当一次电池用。

二次锂电池,里面的锂是锂离子或锂聚合物,很安全。

(1)锂原电池

也称一次锂电池。可以连续放电,也可以间歇放电。一旦电能耗尽便不能再用。锂原电池自放电很低,可保存3年之久,在冷藏的条件下保存,效果会更好。将锂原电池存放在低温的地方,不失是一个好方法。

(2)锂离子电池

也称二次锂电池。在20℃下可储存半年以上,这是由于它的自放电率很低,而且大部分容量可以恢复。

锂电池存在的自放电现象,如果电池电压在3.6V以下长时间保存,会导致电池过放电而破坏电池内部结构,减少电池寿命。因此长期保存的锂电池应当每3~6个月补电一次,即充电到电压为3.8V~3.9V(锂电池最佳储存电压为3.85V左右)、保持在40%~60%放电深度为宜,不宜充满。电池应保存在4℃~35℃的干燥环境中或者防潮包装。要远离热源,也不要置于阳光直射的地方。

锂电池的应用温度范围很广,在北方的冬天室外,仍然可以使用,但容量会降低很多,如果回到室温的条件下,容量又可以恢复。

 

2、电池电压范围

 

1)12V电瓶(比如汽车应用)电压范围10.5V~14.5V,需要考虑后接电路的稳压,比如UPC78M08AHF稳压到8V。

2)3.6V锂原电池(比如电力接地短路故障指示器应用)2.0V~3.6V,需要考虑后接电路的稳压以及继电器低电压工作情况。

ER18505电池:


 image.png

Specification

① Nominal voltage:3.6V

② Nominal capacity:4000mAh(1mA / 2.0V)

③ Discharge end-voltage:2.0V

④ Max. constant discharge current:100mA

⑤ Max. pulse current:200mA

⑥ Ambient temperature range:-40℃~ +85℃

⑦ Storage life:≥10 year, Yearly self-discharge≤1%

 

五、温度对线路板自身的影响

 

如:焊盘不容易上锡

1)不上锡多发生在夏天,高温空气湿度大,将线路板从室外转移到室内,容易导致线路板表面有湿气。

2)线路板拆封后,SMT工厂内部环境不好或温度高,空气偏酸或碱,在室内高温度的催化下极容易导致表面氧化,不易上锡。

3)SMT焊接过程中,注意人手不要触摸线路板。

4)特别要注意,焊接完一面尽快焊另一面,否则极容易污染另一面,导致不易上锡。

5)刷完锡膏马上过炉,否则锡膏的化学成份导致氧化焊盘,导致不易上锡。



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