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热熔胶会引起短路吗?

时间:2018-08-23 作者:Max Maxfield 阅读:
我刚把热熔胶挤到通电的电路上,LED马上就坏了。这到底是由ESD引起的,还是由于液态热熔胶导电而引起了短路?

几天前,我的“桃花运势预测器”项目遇到了“麻烦”。我本来该将电子设备和显示器装到主控板上了。上面板的正面图(无旋钮、开关、按钮和拨号盘)如下:

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主控板正面(来源:Max Maxfield)

每个小白“点”是直径5mm的仿珍珠母盘。事实上,它们是镶嵌在吉他琴颈的琴格之间的Pearloid Dots。每个点后面都有一个孔,每个孔后面都是一个Adafruit NeoPixel三色LED。要特别注意由16个点组成的五个圆。它们最后将装上电位计,实现电动化,由人或机器进行操控。我们的想法是在每个组件后面装一个Adafruit的16-LED NeoPixel环。

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16-LED NeoPixel环(来源:Adafruit)

每个NeoPixel都有四个引脚:0V、5V、数据输入和数据输出。环上的NeoPixel以菊花链形式连接,这样就可以用微控制器中的一个引脚(在本例中为Arduino Mega)来控制所有16个LED。需要注意的一点是,0V、5V和数据输入信号在环上的不同点接入,也就是说,它们并没有围绕在一个NeoPixel的四周。

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0V、5V和数据输入信号是分开的(来源:Max Maxfield)

好了,看清了上面的插图,也解了所有可能的信息,我们再一起看看安装在夹具中的主控板的背面。整个组件最终会装入预测引擎中。不过,眼下它正摆在我的餐桌上,我的妻子(美丽的Gina)表示希望我快点把它弄好,这样她的餐厅就可以回复原样了。

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主控板的背面(来源:Max Maxfield)

仔细看,就能发现五个NeoPixel环挂在右侧的灰线上轻轻晃动。我先将它们展开,再连到面板上,因此它们没有碰到任何东西(彼此之间也没碰到),然后给它们上电,确保它们正常工作。我所做的就是逐个地把它们全都点亮,并让它们一直亮着。

我儿子约瑟夫坐在桌子的另一边,充当“观察员”。我把最上面的环放到面板上,慢慢调整其位置,直到NeoPixel与相应的孔和点完全对齐,然后我涂上一点热熔胶将环固定到面板上。

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我的热熔胶枪(来源:Max Maxfield)

是的,现在我知道热熔胶不会粘在冷黄铜上了。但是有一个问题,只要我在环上数据输入信号到达的点周围涂上热熔胶,约瑟夫就告诉我说链中的第一个NeoPixel LED(就是他关心的环顶部的那个LED)灭了。

在关闭电源之前,环上的其它LED一直亮着。可是当我开通电源准备重来一次时,发现所有的LED都不能点亮了。环上的所有NeoPixel是以菊花链形式连在一起的,这说明第一个LED已经在某种程度上被损坏了。

我能想到的两种可能的原因是短路或静电事件。一开始,我忽略了ESD影响,因为设备是放在静电垫上的,我也戴着静电腕带,而且所有电缆都是被屏蔽了的(这也是连好所有线花了那么长时间的原因)。

我做过很多项目,这是我头一次在NeoPixel处于上电状态下使用热熔胶枪,深受打击。我很想知道热熔胶在液态下是否导电。

第二天,我问隔壁人称“学问胡”的伊万对这件事怎么看。伊万说,他相信热熔胶的电阻仍然是非常非常高的。而且,他们一直都在加电的电路上使用热熔胶,从来没遇到任何问题。不过,伊万提醒,如果热熔胶棒含有任何污染物,则可能降低熔胶电阻。

首先,我们测量了热熔胶枪的金属尖到两线插头的火线和零线端子的电阻,两者电阻都无限大;接下来,将热熔胶加热并测量其电阻(无限大);然后,重新测量火线和零线端子的电阻(无限大)。

热熔胶枪仍在全力工作,我们检查尖端到插头的零线端子是否有任何交流电压分量(无)。最后,拉动扳柄挤出更多热熔胶,看有没有任何直流分量(无)。

现在看来,可能是我的热熔胶枪尖端不小心将数据输入信号短路到0V(或5V)了,但数据输入信号是在0V和5V之间摆动,我不明白为什么这会引起问题。

所以,我还得看一看发生ESD事件的可能性。说起来,为了让自己安心,我现在用热熔胶之前都会将电源关闭。亲爱的EDN读者,你们对此有何看法?我有没有漏掉什么?

(原文刊登于ASPENCORE旗下EEWeb网站,参考链接:Can Hot Hot Glue Cause Short Short Circuits?,由Jenny Liao编译。)

本文为EDN电子技术设计 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
Max Maxfield
EEWeb主编。Max为EE Times的Designlines栏目提供内容,涵盖可编程逻辑、微控制器单元和原型设计。 多年来,他设计了从硅芯片到电路板,脑波放大器到蒸汽朋克“Display-O-Meters”的所有产品。 他拥有英国谢菲尔德谢菲尔德哈勒姆大学的控制工程学士学位。
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