Ujian untuk memastikan PCB automotif mampu menahan haba yang tinggi
Sejujurnya, bahagian dalam kereta merupakan persekitaran yang sangat sukar bagi komponen elektronik. Di antara kawasan enjin dan sistem pengurusan bateri, PCB berada dalam keadaan yang sangat panas, seolah-olah berada di dalam “ketuhar”. Untuk memastikan PCB tidak rosak sebaik sahaja terdedah kepada haba yang tinggi, kami menggunakan stesen pemanasan digital yang dilengkapi dengan lampu IR khusus.
Lampu ini bukanlah lampu pemanas biasa. Ia direka khas untuk menghasilkan suhu tertentu, seolah-olah mencerminkan keadaan sebenar di dalam enjin.
Mengapa kami menggunakan IR berbanding ketuhar biasa?
Kami memilih penggunaan gelombang inframerah kerana kelajuan yang ditawarkannya. Ketuhar konvektif perlu memanaskan semua udara di dalam bilik terlebih dahulu, yang memerlukan masa yang lama. Sebaliknya, IR menghantar tenaga secara langsung ke permukaan PCB. Proses ini sangat cepat.
Ketika merancang peranti ini, kami memberi perhatian kepada nisbah kuasa per sentimeter. Dengan cara ini, PCB dapat mencapai suhu yang diinginkan tanpa perlu memanaskan seluruh ruang ujian. Ini juga membantu menjaga suhu badan kereta tetap rendah, sekali gus mengelakkan masalah lain.
Alat yang digunakan
Kebanyakan peranti yang kami buat menggunakan tiub kuarsa-halogen. Kuarsa berfungsi untuk menyerap haba yang tinggi, sementara halogen pula membantu mencegah kaca daripada menjadi gelap akibat haba. Kami biasanya menggunakan penyambung R7s atau SK15 untuk menghubungkan tiub-tiub ini. Penyambung ini lebih stabil dan tidak mudah terlepas ketika peranti bergetar.
Ada satu trik yang kami gunakan: kami melapisi tiub-tiub tersebut. Ini membolehkan haba tersebar dengan lebih baik, bukan hanya pada permukaan PCB, tetapi juga ke lapisan tembaga di dalamnya. Inilah tempat sebenar ujian dilakukan.
Cabaran yang dihadapi
Penggunaan array IR berkuasa tinggi memang efektif, tetapi ia juga boleh menyebabkan masalah. Jika lampu terlalu dekat dengan PCB, ia akan menyebabkan kawasan tertentu menjadi terlalu panas. Ini boleh merosakkan PCB sepenuhnya.
Untuk mengelakkan perkara ini, kami menggunakan sistem kawalan yang dapat bertindak balas dengan cepat. Kami menggunakan respons PID yang pantas serta termokopel yang tepat untuk memastikan suhu PCB tetap berada dalam lingkungan $\pm 2^\circ\text{C}$. Walaupun memerlukan sedikit penyesuaian, ini merupakan cara tunggal untuk mendapatkan hasil yang boleh dipercayai.