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热熔胶会引起短路吗?

2018-08-23 Max Maxfield 阅读:
热熔胶会引起短路吗?
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:m8cednc

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主控板正面(来源:Max Maxfield)m8cednc

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。m8cednc

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16-LED NeoPixel环(来源:Adafruit)m8cednc

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。m8cednc

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0V、5V和数据输入信号是分开的(来源:Max Maxfield)m8cednc

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。m8cednc

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主控板的背面(来源:Max Maxfield)m8cednc

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。m8cednc

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。m8cednc

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我的热熔胶枪(来源:Max Maxfield)m8cednc

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。m8cednc

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。m8cednc

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)。m8cednc

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。m8cednc

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。m8cednc

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)。m8cednc

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)。m8cednc

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。m8cednc

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?m8cednc

(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。)m8cednc

  • 我曾经把热熔胶涂在一个过桥整流上,接上电的瞬间就炸了
  • 排除作者说的热熔胶漏电情况后,是否还有如下的两种可能:
    1、ESD事件,融化的热熔胶,在挤压流动过程中产生静电,遇到带电工作的器件发生放电引起故障;
    2、LED点亮过程中是发热的,本身需要散热而此时却遇到热源导致热损坏。
  • 不要带电点胶
  • 智障
  • 热熔胶在融化时会产生高温,有可能是高温造成LED失效
  • 热熔胶不能用在发热器件周围。
  • LED不通电的情况下耐300°、5秒。通电应该在85°以下才能可靠工作。
  • 热熔胶温度在120~180C之间,Led在通电的状态下需要散热,被高温烫一下哪有不坏之理,说明老外实验做得太少。以后要吸取教训,通电的LED必须良好地散热。
  • 热熔胶融化时的温度传导和设计安装结构,是LED等损坏的主要原因。
  • 贴片led的耐温肯定在300以上,热熔胶到不了这个温度,烫坏的还是不要考虑了。。想想别的思路吧。。
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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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