La protección de circuitos no son solo diodos y fusibles. Usted puede proteger a sus circuitos frente los rayos con un componente especial, ¿pero cómo protegerlos frente a los agentes de carga ambiental como la humedad o la vibración? Aquí le ofrecemos algunos consejos para proteger a sus circuitos contra eventos no relacionados con la tensión.
Materiales de encapsulado
"Encapsular" una placa o componente es el término técnico para referirse a la acción de verter un gel viscoso sobre estos. Puede parecer poco atractivo, pero el encapsulado tiene sus ventajas.
Impermeabilización
Las placas de circuitos impresos generalmente se encapsulan en una caja, de manera que el material de encapsulado rodee todo la placa y proteja el ensamble en todos los ángulos. Cuando se vierte un gel resistente al agua sobre toda la placa, el efecto es similar a envolverla en plástico. Se adapta a la superficie de todas las piezas y las protege de la humedad, incluso en inmersión.
Resistencia a las vibraciones
Encapsular su diseño también le ayudará a protegerlo contra las vibraciones. La soldadura es buena para muchas cosas, pero no para lograr una adhesión antivibración. Si una placa de circuito se expone a choques o vibraciones, las conexiones de soldadura podrían agrietarse y las piezas se podrían soltar o incluso desprender de la placa. Si coloca un adhesivo alrededor de los componentes (o al menos alrededor de aquellos que podrían estar expuestos a vibraciones), este actuará como un amortiguador para los componentes y prolongará la vida de las conexiones de soldadura.
Descarga térmica
Algunos materiales de encapsulado están especialmente diseñados para extraer el calor de los componentes y distribuirlo uniformemente por todo el material. Se pueden usar para rodear un disipador térmico metálico o solos con una caja de encapsulado.
Los materiales de encapsulado que actúan como conductores térmicos no solo están diseñados para extraer el calor de un chip a alta temperatura, sino que también se usan para distribuir el calor desde un punto a alta temperatura en el entorno. Si una placa de circuito impreso en una caja se apoya sobre el motor de un automóvil, el material de encapsulado hará que el calor se distribuya uniformemente a través de la caja, en lugar de concentrarse en los componentes cercanos a su base. Pero, en caso de que instale su circuito en un entorno con alta temperatura, los disipadores de calor metálicos podrían no ser adecuados para manejar el calor en su placa. Un sistema de refrigeración activa, como un ventilador, podría reducir de forma considerable la temperatura de una placa de circuito impreso al mantener el aire circulando. El sistema de refrigeración activa puede ser algo tan sencillo como un ventilador axial pequeño o tan complejo como un sistema de enfriamiento con gas o líquido refrigerante personalizado.
Protección de alivio
Cualquier persona que haya intentado soldar un cable sabrá cuán difícil es mantenerlo en su lugar; imagínese si lo coloca en un entorno donde será jalado constantemente. La protección de alivio es un término amplio para referirse a poner algo sobre los cables de manera que puedan absorber la tensión cuando sean jalados. Generalmente, esta consiste en una junta que rodea los cables cuando estos ingresan a un comportamiento que contiene el resto del sistema. La goma se comprime alrededor de los cables y los mantiene en su lugar, de manera que la presión que se ejerza sobre estos no se ejerce directamente sobre las conexiones de la placa y estas no se desprenden.
Por supuesto, siempre hay una alternativa económica para la protección de alivio: ate un nudo en el cable que no encaje por el agujero del compartimiento en cada lado de la pared del cerramiento. Si no tiene un cerramiento donde asegurarlo, busque un conector para montaje en placa con protección de alivio integrada.
Si un cable desconectado puede generar una situación peligrosa en el circuito (una inestabilidad de tensión en un conmutador, por ejemplo), una tercera opción es instalar un sensor de tensión que interrumpa la alimentación en todo el sistema si la tensión del cable excede el límite en el cual este podría desconectarse. Además, algunos cables que se unen a los conectores de la placa están especialmente diseñados para soportar la tensión, como los conectores de terminal de resorte Phoenix Contact. La conexión del terminal de resorte siempre ejerce la misma fuerza en el conductor, independiente del estrés externo, lo que garantiza una conexión constante.
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Así que, cuando busque soluciones de protección de circuitos para su diseño, recuerde estos consejos. Estas soluciones físicas de protección de circuitos pueden marcar al diferencia entre el éxito o el fracaso del diseño.