Est-il approprié d'utiliser une couche interne comme lit chauffant si je veux chauffer mon PCB multicouche?

J'ai besoin de concevoir un circuit pour chauffer mon PCB. Il existe de nombreuses façons de construire un tel circuit. Mais j'ai appris d'un post " Réchauffement des PCB dans un environnement à basse température " que je peux peut-être utiliser des traces comme chauffage.

Ma première idée est d'utiliser l'une des couches internes comme lit chauffant et d'y placer des traces de cuivre. J'ai cherché sur Internet pendant un certain temps mais je ne trouve aucune note d'application ni aucune discussion sur ce sujet.

Ma question est donc la suivante: est-il bon ou approprié d'utiliser la couche interne comme lit chauffant? Sinon, un inconvénient?

(Je ne connais pas le processus de fabrication des cartes PCB. Je ne suis donc pas sûr de pouvoir placer des traces dans la couche interne)

Je pense que vous pourriez le faire. Suggérez des pistes en serpentine qui ne forment pas une bobine afin que le champ magnétique ne soit pas particulièrement fort. Vous pouvez protéger électrostatiquement avec un plan de masse, mais le champ magnétique traversera tout, donc si vous avez des circuits sensibles, vous devrez peut-être filtrer le PWM en quelque chose de plus comme DC (pas vraiment un gros problème, juste quelques inductances et condensateurs) .

L'épaisseur et la résistivité du cuivre et la gravure de traces fines ne sont pas si bien contrôlées, mais +/- 20% n'est pas un gros problème sur un appareil de chauffage (et vous pourrez peut-être l'obtenir de manière répétée).

Personnellement, j'utiliserais une thermistance SMT bon marché pour le capteur en supposant que vous ne souhaitiez contrôler qu'à une seule température. Il suffit de le coller et cela fonctionnera. Il y aura suffisamment d'excitation pour que le chauffe-eau fonctionne bien.

Voici un exemple d'un motif utilisé dans un radiateur à film commercial:

Le vôtre devrait faire du jogging autour des trous traversants, mais si vous foliez sur des vias aveugles, cela pourrait être minimisé.

Vous pouvez même faire une longue spirale d'une fine trace à quelques endroits et les utiliser comme capteurs thermiques. Cela nécessitera un peu d'expérimentation, mais cela peut très bien fonctionner pour construire une carte à température contrôlée comme ça. La dérive thermique de la résistance dans le cuivre n'est que de 3,9 * 10 ^ -3, donc si vous pouvez faire une trace de 10 ohms à 20 degrés C, ce sera d'environ 12,3 ohms à 80 degrés C. Certes, une différence détectable, mais pas la le plus simple.

(vous pouvez utiliser la calculatrice en bas de cette page )

Vous pouvez aussi simplement mettre quelques modules PTC ou NTC sur l'une des surfaces :-) Mais c'est moins impressionnant / magique :-P

Comme le suggère @PlasmaHH dans un commentaire, vous devez faire attention à ne pas y injecter d'énergie, pour éviter que de grands écarts ne se produisent. Si vous ajoutez des quantités d'énergie faibles à moyennes à la couche intermédiaire, cette énergie peut avoir le temps de se dissiper uniformément.

Vous pouvez aider à la dissipation de l'énergie en laissant du cuivre entre les traces de chauffage qui peuvent évacuer l'excès de chaleur d'un endroit sans composants vers un endroit avec plusieurs. Vous pouvez l'aider encore plus en plaçant le chauffage entre deux plans d'alimentation presque solides, mais je ne m'attends pas à ce que cela soit nécessaire. La conductivité thermique des matériaux FR4 est également déjà très décente.

Ne retirez simplement pas le cuivre dont vous n'avez pas besoin pour le chauffage, cela vous aidera beaucoup, et si vous pouvez les connecter à une trace de terre ou à un avion sûrs: Tout d'abord, cela conduira la chaleur à cet avion. , ce qui aide, mais cela évite également les résonances et autres lorsque vous démarrez PWM le chauffage.