外部环境对电路的影响

内容包括振动、海拔、环境温度和湿度对电路的影响，噪声、电源对电路的影响等。紫色文字是超链接，点击自动跳转至相关博文。持续更新，原创不易！

一、振动

二、环境温度和湿度

1、凝露

1）概述 2）产生机理 3）危害 4）应对措施

2、超低温且湿度大-驱动IC损坏案例

1）原因分析 2）相应对策

三、高海拔

1、高海拔对电气间隙的影响

2、高海拔对散热的影响

四、噪声

1、电路加强抗干扰(抗干扰处理)

五、供电电路电源采用电池

1、电池介绍

2、电池电压范围

六、温度对PCB的影响

1、焊盘不容易上锡

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

一、振动

表现为水运、航空、陆路运输对线路板上电子元件焊接的影响，造成虚焊。亦会造成接线端子松动、接头松动、接插件松动等。工厂应做振动测试。

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

二、环境温度和湿度

1、凝露

1）概述

自然条件下的空气，主要由干空气、水汽、尘埃组成。通常湿度是指空气中水蒸气的含量，可以用相对湿度、绝对湿度、饱和湿度表示。饱和湿度是单位体积的空气在一定的温度条件下所能包含的水汽量的最大限度；绝对湿度是一定体积的空气中水蒸气的质量；而相对湿度即绝对湿度与饱和湿度的比值。

饱和湿度与空气温度有关，温度越高，所含水份越多。若保持空气绝对湿度不变，降低空气温度，温度降低到一定值时空气中湿度会达到饱和，继续降温，空气中水份就会析出，这种有液态水析出的现象称为“凝露”。露点温度是含湿量和大气压力保持不变的前提下使空气相对湿度达到100%的温度。

个人理解：温度越低，湿度越小，空气中的水蒸汽有部分凝结成水，故湿度降低；反之温度越高，湿度越大。空调的除湿功能可以降温。

-----------------------------------

2）产生机理

试验室条件下的凝露现象主要包括两种情况。

①出现在升温阶段：升温过程中壳体表面温度低于环境温度，壳体外表面的空气遇到低于露点温度的产品表面时，水气会凝结在壳体外壁，形成凝露；

②出现在降温阶段：外部环境先降温，所以壳体内壁比内部空气温度低，若壳体内壁温度达到内部的露温度，壳体内壁就会形成凝露。

-----------------------------------

3）危害

通常单纯的凝露水不足以导致产品故障，但是凝露水会与其他因素融合产生物理/化学作用，从而影响产品的安全质量，如金属氧化/电化学腐蚀、有机和无机表面覆盖层的化学或电化学破坏、摩擦系数的改变导致粘结或粘附、因吸收效应导致的材料膨胀、物理强度降低、电气短路等。引起的典型失效故障如表1。

表1 湿度环境对产品的典型影响

对实际产品线路板的影响：

图1、板正面

图2、板反面

-----------------------------------

4）应对措施

汽车凝露要求：低温箱温度-20℃/湿度关闭/时间2h；5分钟之内移至高温箱，温度45℃/湿度97%/时间4h。

经过对环境应力筛选实验的长期观察，发现影响试验箱内气体露点变化的因素主要有以下两点：

①环境湿度：当环境湿度较大时，箱内容易出现凝露现象。

②箱体的密封性：箱体的密封性越好，环境湿度对箱内气体的影响越小。

经过试验后的产品表面：

具体措施：

①一般处理是线路板刷三防漆，效果不好就要在整块线路板表面涂敷绝缘防水胶，比如东莞佐成五金电子材料有限公司代理的日本NITTO LSS-520MHB；

②整块线路板置入塑料壳内灌胶。

-----------------------------------------------------------

2、超低温且湿度大-驱动IC损坏案例

工作环境：东北地区，冬季温度低。

电路形式：TM1638驱动PMS3231AG共阴数码管。

1）原因分析

在电路板上温度特性最差的是电解电容。目前，普通的电解电容一般标称值为零下40度，在零下40度或更低温度的时候，电解电容的特性会变得很差甚至会完全失效。这是由于在零下40度或更低温度的时，电解电容的电解液粘度变大甚至会出现结晶现象。

-----------------------------------

2）相应对策

①加装-55度的低温电解电容，这样在零下40～45度时（查阅气象资料，近年东北的部分区域，冬季最冷的时候最低温度在-40到-45度之间），电容仍能正常工作。另外，钽电容具有非常好的低温特性，针对气候寒冷地区的显示屏，可以加装1-2个钽电容，以保证低温下良好的滤波特性。

②在显示屏内加装温控装置和加热装置。温控系统确保显示屏在超低温状态下无法开机。在冬天严寒天气时，在显示屏开机之前，通过加热装置，提前一段时间（1～2个小时），对显示屏内部进行加热，使屏内温度在零下25度以上，然后再打开显示屏电源。

③在PCB上或电源接线柱上加一个瞬态电压抑制二极管（Transient Voltage Suppressor）简称TVS。TVS是一种二极管形式的高效能保护器件。在超低温电容失效的情况下， TVS二极管能吸收高压毛刺，避免板上器件受到损坏。5V电源电压，TVS二极管的钳位电压可以选择在7.0V左右。

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

三、高海拔对电路的影响

1、高海拔对电气间隙的影响

海拔超过2000米时，元气件的绝缘性能将下降，需要使用大爬距的加强型绝缘件，因此电气间隙要大。

关于电气间隙的介绍参见产品测试与实验汇总之“ 三、微机综保耐压与老化测试 之3、安全距离”。

-----------------------------------------------------------

2、高海拔对散热的影响

随着海拔高度的增大，空气的密度逐渐降低，而对流换热能力和设备的整体热容量也不断的减少。因此，所有依赖于自然对流和强迫风冷散热的设备在高海拔的情况下需要用更多的空气流量来保持与海平面下同样的温升。

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

四、噪声对电路的影响

1、电路加强抗干扰(抗干扰处理 )

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

五、供电电路电源采用电池

1、电池介绍

1）锂电池介绍

一次锂电池，就是不能充电的，一次性的，而二次锂电池又称锂离子电池，是可以循环充电的。

一次锂电池，里面的锂是金属锂，充电也可以的，就是因为金属锂太活泼，充电不安全，容易爆炸，所以当一次电池用。

二次锂电池，里面的锂是锂离子或锂聚合物，很安全。

（1）锂原电池

也称一次锂电池。可以连续放电，也可以间歇放电。一旦电能耗尽便不能再用。锂原电池自放电很低，可保存3年之久，在冷藏的条件下保存，效果会更好。将锂原电池存放在低温的地方，不失是一个好方法。

（2）锂离子电池

也称二次锂电池。在20下可储存半年以上，这是由于它的自放电率很低，而且大部分容量可以恢复。

锂电池存在的自放电现象，如果电池电压在3.6V以下长时间保存，会导致电池过放电而破坏电池内部结构，减少电池寿命。因此长期保存的锂电池应当每3~6个月补电一次，即充电到电压为3.8V~3.9V（锂电池最佳储存电压为3.85V左右）、保持在40%~60%放电深度为宜，不宜充满。电池应保存在4~35的干燥环境中或者防潮包装。要远离热源，也不要置于阳光直射的地方。

锂电池的应用温度范围很广，在北方的冬天室外，仍然可以使用，但容量会降低很多，如果回到室温的条件下，容量又可以恢复。

-----------------------------------------------------------

2、电池电压范围

1）12V电瓶（比如汽车应用）电压范围10.5V～14.5V，需要考虑后接电路的稳压，比如UPC78M08AHF稳压到8V。

2）3.6V锂原电池（比如电力接地短路故障指示器应用）2.0V～3.6V，需要考虑后接电路的稳压以及继电器低电压工作情况。

ER18505电池：

Specification

Nominal voltage： 3.6V

Nominal capacity： 4000mAh(1mA / 2.0V)

Discharge end-voltage： 2.0V

Max. constant discharge current： 100mA

Max. pulse current： 200mA

Ambient temperature range： -40~ +85

Storage life： ≥10 year, Yearly self-discharge≤1%

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

六、温度对PCB的影响

1、焊盘不容易上锡

1）不上锡多发生在夏天，高温空气湿度大，将线路板从室外转移到室内，容易导致线路板表面有湿气。

2）线路板拆封后，SMT工厂内部环境不好或温度高，空气偏酸或碱，在室内高温度的催化下极容易导致表面氧化，不易上锡。

3）SMT焊接过程中，注意人手不要触摸线路板。

4）特别要注意，焊接完一面尽快焊另一面，否则极容易污染另一面，导致不易上锡。

5）刷完锡膏马上过炉，否则锡膏的化学成份导致氧化焊盘，导致不易上锡。

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

外部环境对电路的影响相关推荐

组合逻辑always信号敏感列表对电路的影响
在verilog编写组合逻辑电路的时候会遇到敏感列表的信号应该包含哪些的问题,因此做如下仿真来验证信号敏感列表对电路的影响.在两个仿真例中通过设定不同的信号敏感列表来对比综合出来的仿真结果从而验证信 ...
电容ESR与高频零点对buck电路的影响
电容ESR与高频零点对buck电路的影响之前在网上看一些关于buck电路与控制器设计的视频,发现他们画的开环波特图中,高频的相位是-90°(两个极点,一个零点),而理想模型的高频相位是-180°(只 ...
负反馈网络对放大电路的影响
负反馈网络对放大电路的影响 TIA需要将光电流转换为电压,简单的说在这个过程中,我们希望在电路能在前一级获取更多的电流,并输出给下一级更多的电压,因此需要尽量小的输入电阻和输出电阻.因此,通常选用共栅 ...
DCDC电源芯片供电对射频电路的影响
噪声: DCDC电源芯片产生的噪声可能会通过供电线路.地线以及共模干扰等途径对射频电路中的信号质量产生影响.这些噪声可以降低接收机的灵敏度和动态范围,增加误码率,并且可能导致信号失真. 谐波: DCD ...
[202101] 电感对电路的影响
从三点解释共模电感他们在抑制的东西是什么他们为什么要抑制,或者说不抑制的后果是什么他们能抑制到什么程度共模电感抑制共模干扰差模电感抑制差模干扰主要都是指低频信号.电源电感是作用于电流的 ...
Simulink之变压器漏抗对整流电路的影响
由于变压器存在漏抗,对电流的变化起阻碍作用,电感电流不能突变,因此晶闸管器件的换相过程是不可能瞬时完成的. 由波形可以看出: 1.存在电流重叠角. 2.存在换相压降.
差分放大电路差模共模公式_差分放大电路对差模信号和共模信号有什么影响？...
现在在应用中使用的放大电路一般都是由各级级联组成的,直接级联的放大电路各级的直流通路相互关联,因而当前级的静态工作点由于某种原因而稍有偏移时,这种缓慢的微小变化就会逐级影响,致使放大器的输出端产生较大 ...
北邮22信通：实验五共射放大电路的频率特性与深负反馈的影响
北邮22信通一枚~ 很高兴以一个新身份与大家见面~ 关注作者,解锁更多邮苑模电实验报告~ 获取更多文章,请访问专栏: 北邮22信通--电子电路_青山如墨雨如画的博客-CSDN博客目录实验目的 ...
唯样商城：ROHM——反向恢复时间trr的影响逆变器电路的优化
本文的关键要点在选择逆变器电路中的开关器件时,要选择trr小的产品,这一点很重要. 如果逆变器电路中的开关器件的trr大,则开关损耗会增加. 如果逆变器电路中的开关器件是MOSFET,请仔细确认内部 ...

外部环境对电路的影响

外部环境对电路的影响相关推荐

最新文章

热门文章