Сигурносни захтеви за Скупштину ПЦБ-а у електронским цигаретама
Електронске цигарете, или привржене уређаје, ослањају се на Скупштине ПЦБ-а за управљање испоруком електричне енергије, контролише грејне елементе и осигурати сигурност корисника током рада. С обзиром на њихову директну интеракцију са корисницима и изложеношћу течностима, топлоти и електричним струјама, ови ПЦБ се морају придржавати строгих сигурносних стандарда како би се спречило квар, попут прегревања, кратких кругова или пропуха батерије. Постизање овога захтева пажљиву пажњу на избор компонената, електрично изолација, термичко управљање и усклађеност са прописима о индустрији.
Електрична изолација и изолација за спречавање кратких спојева
Електронска цигарета ПЦБ послују у окружењима где кондензација из е-течности или случајних просипања могу створити проводљиве стазе између трагова или компоненти, што доводи до кратких спојева. Да бисте ублажили овај ризик, дизајнери имплементирају вишеслојне стратегије изолације, почевши од конформских премаза нанесене на површину ПЦБ-а. Ови премази, често направљени од акрила, силикона или уретана, формирају заштитну баријеру против влаге и хемикалија уз одржавање флексибилности да би се прилагодили топлотној експанзији.
Двострани ПЦБС који се користе у компактним присиљавајућим уређајима захтијевају прецизно размак између проводљивих слојева да се спрече аркантно, посебно у близини високонапонских компоненти попут конектора батерије или завојнице за грејање. Очишћење и удаљеност пуепаге - физичко раздвајање између трагова на истом слоју и преко слојева, обрачунавају се на основу оперативног напона уређаја и услова животне средине. На пример, повећање удаљености између трагова смањује вероватноћу електричног пражњења када контаминанти прелазе јаз.
Технике изолације проширују се на дизајн на нивоу компоненте, где оптоуплерс или трансформатори електрично одвојени контролни кругови из фаза снаге. Ово спречава да се напонски шири или грешке у кругу грејања грејања шири до осетљивих подручја попут система управљања батеријама (БМС). Током Скупштине, аутоматизована оптичка инспекција (АОИ) потврђује да су усклађене празнине испуњене спецификације дизајна, смањење ризика од људске грешке током ручног постављања критичних компоненти.
Термичко управљање за сигуран рад грејних елемената
Грејни завојница у електроничкој цигаретема износи значајну струју, генерирајући топлоту која се мора ефикасно распршити ефикасно како би се избегло оштећење оштећења ПЦБ или околних компоненти. Термално одстрањено, где су пораст температуре убрзавају деградацију компоненте, примарна је забринутост, јер то може довести до експлозија батерија или неисправности уређаја. Да би управљали топлотом, дизајнери укључују термичке виасане рупе које преносе топлоте са горњег слоја ПЦБ на унутрашње или доње слојеве са већим бакарским областима за расипање.
Материјали високог термине, као што су алуминијум-основни ПЦБ или подложне подлози од метала, понекад се користе уместо традиционалног ФР-4 за побољшање ширења топлоте. Ови материјали смањују локализоване точке тачке у близини круга возача за гријање, обезбеђујући јединствену дистрибуцију температуре широм одбора. Сензори температуре постављени у близину оперативних услова грејања у реалном времену, покреће сигурносне механизме попут аутоматског искључивања ако су прекорачени прагови.
Током распореда ПЦБ-а, компоненте осетљиве на топлоту, као што су микроконтролери или кондензатори, постављени су далеко од зоне грејања да би се смањила термички стрес. Поред тога, маске за лемљење са високим температуралним отпором спречавају разградњу под дуже изложеност топлоти, одржавајући електричну изолацију и интегритет у траговима. Произвођачи такође обављају тема термалне бициклисте како симулирају обрасце употребе у стварном свету, идентификовање потенцијалних кварова у вези са поновљеним циклусима грејања и хлађења.
Управљање батеријом и заштита од превладавања / пражњења
литијум-јонских батерија, најчешће се користи у електроничким цигаретама, захтевају снажне заштитне склопове како би се спречило преношење, прекорачење и кратких склопова, а све то може довести до термичких догађаја или катастрофалног квара. Скупштина ПЦБ-а интегрише БМС који прати напон батерије, струју и температуру, динамички прилагођавање стопе пуњења или искључивање батерије ако се открију несигурни услови.
Кључне компоненте БМС-а укључују заштиту од пренапона (ОВП) који се заустављају када батерија достигне свој максимални механизми сигурносног напона и преношењем управљања и поднапонским блоком (УВЛО) који спречавају пражњење испод критичног прага, што може оштетити унутрашњу структуру батерије. Отпорници и осигурачи за ограничавање струја такође су уграђени на ПЦБ да би се ограничили прекомерни струјни проток током прикупљања високог снагу или случајних шортса, заштићену и батерију и корисника.
За уређаје са уклоњивим батеријама, ПЦБ контакти морају бити дизајнирани тако да се одупру корозији и одржавају доследну електричну повезаност, чак и након поновљених уметања. Пролећни или златни контакти смањују отпорност и минимизирају производњу топлоте током пуњења или испуштања. Током монтаже, аутоматизовани процеси лемљења обезбеђују поуздане везе између БМС и терминала батерије, док рендгенски преглед верификује интегритет зглобова лемљења испод компоненти површинских монтирања.
Поштивање регулаторних стандарда и сертификационих захтева
Електронски скупштина цигарете мора да се придржавају међународних безбедносних стандарда како би се осигурало прихватање и поверење корисника и корисника. Правилник као што су Директива о дуванским производима ЕУ (ТПД) и америчке управе за храну и лекове (ФДА) намештају строге ограничења на никотинским садржају, означавању уређаја и електричну сигурност. За ПЦБ-ове то значи придржавање стандарда попут ИЕЦ 62133 за сигурност батерије и ИПЦ-А-610 за квалитет електронске склопа.
Органи за сертификацију као што су УЛ или ТУВ спроводе независно тестирање да би се проверили да ли ПЦБ испуњавају ове стандарде, укључујући евалуације отпорности на пламен, електричну изолацију и механичку трајност. Дизајнери укључују безбедносне маргине у компонентне оцене - на пример, избор кондензатора са рејтингом напона 20% веће од очекиваног оперативног напона - да би се рачунали за производњу варијација или пролазне шиљке.
Слепости је још један критични аспект регулаторног усаглашености, јер произвођачи морају документовати сваку фазу процеса Скупштине ПЦБ-а, од материјала са коначним тестирањем. Ово укључује одржавање евиденција бројева за лот са компонентним лотицама, идентификатора за пакете и резултата инспекције, омогућавајући брзе подсјећања или истраге ако безбедносне проблеме издрже након размештања пост-распоређивање.
Приоритизирању електричне изолације, термичко управљање, заштиту батерије и регулаторне усклађености, склопове ПЦБ-а у електронским цигаретама постижу сигурност и поузданост потребну за употребу потрошача. Ове мере не само да штите кориснике од опасности попут прегревања или неуспеха батерије, већ и дугорочне перформансе на конкурентном тржишту где је сигурност не-преговарачка функција.
