Mga kinakailangan sa kaligtasan para sa pagpupulong ng PCB sa mga elektronikong sigarilyo
Ang mga elektronikong sigarilyo, o mga aparato ng vaping, ay umaasa sa mga pagtitipon ng PCB upang pamahalaan ang paghahatid ng kuryente, kontrolin ang mga elemento ng pag -init, at matiyak ang kaligtasan ng gumagamit sa panahon ng operasyon. Ibinigay ang kanilang direktang pakikipag -ugnay sa mga gumagamit at pagkakalantad sa mga likido, init, at mga de -koryenteng alon, ang mga PCB na ito ay dapat sumunod sa mahigpit na pamantayan sa kaligtasan upang maiwasan ang mga pagkakamali tulad ng sobrang pag -init, maikling circuit, o mga pagkabigo sa baterya. Ang pagkamit nito ay nangangailangan ng maingat na pansin sa pagpili ng sangkap, elektrikal na paghihiwalay, pamamahala ng thermal, at pagsunod sa mga regulasyon sa industriya.
Ang mga elektrikal na paghihiwalay at pagkakabukod upang maiwasan ang mga maikling circuit ng
mga elektronikong PCB ng sigarilyo ay gumana sa mga kapaligiran kung saan ang paghalay mula sa mga e-likido o hindi sinasadyang mga spills ay maaaring lumikha ng mga conductive path sa pagitan ng mga bakas o sangkap, na humahantong sa mga maikling circuit. Upang mabawasan ang peligro na ito, ang mga taga-disenyo ay nagpapatupad ng mga diskarte sa pagkakabukod ng multi-layer, na nagsisimula sa mga conformal coatings na inilalapat sa ibabaw ng PCB. Ang mga coatings na ito, na madalas na gawa sa acrylic, silicone, o urethane, ay bumubuo ng isang proteksiyon na hadlang laban sa kahalumigmigan at kemikal habang pinapanatili ang kakayahang umangkop upang mapaunlakan ang pagpapalawak ng thermal.
Ang mga dobleng panig na PCB na ginamit sa mga compact na aparato ng vaping ay nangangailangan ng tumpak na spacing sa pagitan ng mga conductive layer upang maiwasan ang pag-agaw, lalo na malapit sa mga sangkap na may mataas na boltahe tulad ng mga konektor ng baterya o mga coils ng pag-init. Ang mga distansya ng clearance at creepage - ang pisikal na paghihiwalay sa pagitan ng mga bakas sa parehong layer at sa buong mga layer, ayon sa pagkakabanggit - ay kinakalkula batay sa operating boltahe ng aparato at mga kondisyon sa kapaligiran. Halimbawa, ang pagtaas ng distansya sa pagitan ng mga bakas ay binabawasan ang posibilidad ng paglabas ng koryente kapag ang mga kontaminado ay tulay ang agwat.
Ang mga diskarte sa paghihiwalay ay umaabot sa disenyo ng antas ng sangkap, kung saan ang mga optocoupler o mga transformer ay elektrikal na magkahiwalay na mga control circuit mula sa mga yugto ng kuryente. Pinipigilan nito ang mga spike ng boltahe o mga pagkakamali sa circuit ng elemento ng pag -init mula sa pagpapalaganap sa mga sensitibong lugar tulad ng mga sistema ng pamamahala ng baterya (BMS). Sa panahon ng pagpupulong, ang awtomatikong optical inspeksyon (AOI) ay nagpapatunay na ang mga gaps ng paghihiwalay ay nakakatugon sa mga pagtutukoy ng disenyo, binabawasan ang panganib ng pagkakamali ng tao sa panahon ng manu -manong paglalagay ng mga kritikal na sangkap.
Thermal Management Para sa Ligtas na Operasyon ng Mga Elemento ng Pag -init
Ang pag -init ng coil sa isang elektronikong sigarilyo ay nakakakuha ng makabuluhang kasalukuyang, na bumubuo ng init na dapat na mabawasan nang maayos upang maiwasan ang pagsira sa PCB o mga nakapalibot na sangkap. Ang thermal runaway, kung saan ang pagtaas ng temperatura ay nagpapabilis ng pagkasira ng sangkap, ay isang pangunahing pag -aalala, dahil maaari itong humantong sa pagsabog ng baterya o mga pagkakamali ng aparato. Upang pamahalaan ang init, isinasama ng mga taga -disenyo ang mga thermal vias - plated hole na naglilipat ng init mula sa tuktok na layer ng PCB sa mga panloob o ilalim na mga layer na may mas malaking lugar ng tanso para sa pagwawaldas.
Ang mga materyales na high-thermal-conductivity, tulad ng mga PCB ng aluminyo o mga substrate na suportado ng metal, ay kung minsan ay ginagamit sa lugar ng tradisyonal na FR-4 upang mapabuti ang pagkalat ng init. Ang mga materyales na ito ay nagbabawas ng mga naisalokal na hotspots malapit sa heating coil driver circuitry, tinitiyak ang pantay na pamamahagi ng temperatura sa buong board. Ang mga sensor ng temperatura na inilagay malapit sa elemento ng pag -init ay sinusubaybayan ang mga kondisyon ng pagpapatakbo sa real time, na nag -trigger ng mga mekanismo ng kaligtasan tulad ng awtomatikong pag -shutdown kung ang mga threshold ay lumampas.
Sa panahon ng layout ng PCB, ang mga sangkap na sensitibo sa init, tulad ng mga microcontroller o capacitor, ay nakaposisyon mula sa pag -init ng zone upang mabawasan ang thermal stress. Bilang karagdagan, ang mga mask ng panghinang na may mataas na temperatura na paglaban ay pumipigil sa pagkasira sa ilalim ng matagal na pagkakalantad sa init, pagpapanatili ng pagkakabukod ng elektrikal at integridad ng bakas. Ang mga tagagawa ay nagsasagawa din ng mga pagsubok sa thermal cycling upang gayahin ang mga pattern ng paggamit ng real-world, na kinikilala ang mga potensyal na puntos ng pagkabigo na may kaugnayan sa paulit-ulit na pag-init at paglamig.
Ang pamamahala ng baterya at proteksyon laban sa overcharging/paglabas
ng mga baterya ng lithium-ion, na karaniwang ginagamit sa mga elektronikong sigarilyo, ay nangangailangan ng matatag na mga circuit circuit upang maiwasan ang labis na pag-iingat, labis na paglabas, at maikling mga circuit, na ang lahat ay maaaring humantong sa mga thermal event o catastrophic failure. Ang pagpupulong ng PCB ay nagsasama ng isang BMS na sinusubaybayan ang boltahe ng baterya, kasalukuyang, at temperatura, dinamikong pag -aayos ng mga rate ng singilin o pag -disconnect ng baterya kung hindi ligtas ang mga kondisyon.
Ang mga pangunahing sangkap ng BMS ay nagsasama ng mga overvoltage protection (OVP) na mga circuit na huminto sa singilin kapag ang baterya ay umabot sa maximum na ligtas na boltahe at undervoltage lockout (UVLO) na mga mekanismo na pumipigil sa paglabas sa ilalim ng isang kritikal na threshold, na maaaring makapinsala sa panloob na istraktura ng baterya. Ang mga kasalukuyang naglilimita ng mga resistors at fuse ay naka-embed din sa PCB upang paghigpitan ang labis na kasalukuyang daloy sa panahon ng mga draw na may mataas na kapangyarihan o hindi sinasadyang shorts, pag-iingat sa parehong baterya at gumagamit.
Para sa mga aparato na may naaalis na mga baterya, ang mga contact sa PCB ay dapat na idinisenyo upang labanan ang kaagnasan at mapanatili ang pare -pareho na koneksyon sa koryente, kahit na pagkatapos ng paulit -ulit na mga insert. Ang mga contact na puno ng tagsibol o ginto ay nagbabawas ng paglaban at mabawasan ang henerasyon ng init sa panahon ng singilin o paglabas. Sa panahon ng pagpupulong, ang mga awtomatikong proseso ng paghihinang ay nagsisiguro ng maaasahang mga koneksyon sa pagitan ng mga BM at mga terminal ng baterya, habang ang pag-inspeksyon ng X-ray ay nagpapatunay sa integridad ng mga kasukasuan ng panghinang sa ilalim ng mga sangkap na pang-ibabaw-mount.
Ang pagsunod sa mga pamantayan sa regulasyon at mga kinakailangan sa sertipikasyon ng
mga electronic na mga asignatura sa PCB ay dapat sumunod sa mga pamantayan sa kaligtasan sa internasyonal upang matiyak ang pagtanggap sa merkado at tiwala ng gumagamit. Ang mga regulasyon tulad ng EU's Tobacco Products Directive (TPD) at ang mga alituntunin ng US Food and Drug Administration (FDA) ay nagpapataw ng mahigpit na mga limitasyon sa nilalaman ng nikotina, pag -label ng aparato, at kaligtasan ng elektrikal. Para sa mga PCB, isinasalin ito sa pagsunod sa mga pamantayan tulad ng IEC 62133 para sa kaligtasan ng baterya at IPC-A-610 para sa kalidad ng elektronikong pagpupulong.
Ang mga katawan ng sertipikasyon tulad ng UL o TüV ay nagsasagawa ng independiyenteng pagsubok upang mapatunayan na ang mga PCB ay nakakatugon sa mga pamantayang ito, kabilang ang mga pagsusuri ng paglaban ng siga, pagkakabukod ng elektrikal, at tibay ng mekanikal. Isinasama ng mga taga -disenyo ang mga margin ng kaligtasan sa mga rating ng sangkap - halimbawa, pagpili ng mga capacitor na may mga rating ng boltahe na 20% na mas mataas kaysa sa inaasahang boltahe ng operating - upang account para sa mga pagkakaiba -iba ng pagmamanupaktura o lumilipas na mga spike.
Ang pagsubaybay ay isa pang kritikal na aspeto ng pagsunod sa regulasyon, dahil dapat idokumento ng mga tagagawa ang bawat yugto ng proseso ng pagpupulong ng PCB, mula sa materyal na sourcing hanggang sa pangwakas na pagsubok. Kasama dito ang pagpapanatili ng mga talaan ng mga bilang ng mga numero ng bahagi, mga tagagawa ng batch ng panghinang, at mga resulta ng inspeksyon, pagpapagana ng mabilis na paggunita o pagsisiyasat kung ang mga isyu sa kaligtasan ay lumitaw ang post-deployment.
Sa pamamagitan ng pag -prioritize ng elektrikal na paghihiwalay, pamamahala ng thermal, proteksyon ng baterya, at pagsunod sa regulasyon, ang mga pagtitipon ng PCB sa mga elektronikong sigarilyo ay nakamit ang kaligtasan at pagiging maaasahan na kinakailangan para sa paggamit ng consumer. Ang mga hakbang na ito ay hindi lamang pinoprotektahan ang mga gumagamit mula sa mga peligro tulad ng sobrang pag-init o mga pagkabigo sa baterya ngunit tiyakin din ang pangmatagalang pagganap sa isang mapagkumpitensyang merkado kung saan ang kaligtasan ay isang tampok na hindi napagkasunduan.
