Prototypování DPS s Verowire: 6 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Existuje mnoho způsobů, jak prototypovat desku s obvody, k nejpopulárnějším patří tradiční „Breadboard“bez pájky, kde lze součásti a vodiče zapojit do pružinových svorek v plastové základně. Když je vyžadován trvalejší obvod, je běžné použít páskovou desku, která je jednostranná nebo oboustranná deska plošných spojů s předinstalovanými děrovanými kolejnicemi. Přemostěním a proříznutím kolejí je možné vytvořit desky určité složitosti. Tato deska je obecně známá jako „deska Vero“pojmenovaná podle původce systému popsaného v tomto pokynu.

Třetí formou proto-boardu pro pájení je Perfboard, také známý jako Dot-board, který je podobný stripboardu, ale podložky nejsou spojeny a obvody jsou konstruovány pájením na jednotlivé dráty nebo ohnutím vodičů komponent průchozích otvorů na správná místa.

V počátcích výpočetní techniky bylo běžné používat k sestavování počítačových desek Wire-Wrap, protože pro vedení vodičů neexistují žádná skutečná omezení a vícevrstvé obvodové desky ještě nebyly běžné. Protože je každý vodič samostatně izolován, mohou proti sobě ležet s malým trestem, což umožňuje velmi volné vedení.

Technika „Verowire“kombinuje aspekty ovíjení drátu s technikami pájeného proto-boardu s použitím Perfboard jako substrátu.

Krok 1: Zařízení

Systém Verowire se skládá ze speciálního dávkovače smaltovaného měděného drátu. Toto je k dispozici u (mimo jiné zdroje) RS Components, kde má číslo dílu 105-4626. Pro mnoho projektů je to vše, co je potřeba, ale pro složitější rozvržení jsou k dispozici plastové hřebeny, které pomáhají organizovat dráty a odklánět je po desce.

Drát je typu „samonavíjejícího“, což znamená, že izolaci lze snadno pájet. Drát, kde tomu tak není, by proces znemožnil.

Krok 2: Rozložte desku a komponenty

Rozhodněte, kam na desku půjdou komponenty. Na obrázku je konstruován štít Arduino, a proto byla horní sadě kolíků odstraněna úchytka, aby se do nich ohnul ofset. Jedná se o recyklovaný kousek perfboardu, a proto má nějaké chybějící podložky a nadměrné otvory. Součásti je třeba držet na místě buď ohýbacími kolíky, nebo pájecími kolíky, které nebudou použity. Pro Verowire je obtížné připájet kolíky, i když je možné je dočasně pájet, odpájet je pájkou a poté spojit smaltovaným drátem.

Krok 3: Začněte zapojovat součásti

Začněte tím, že vytáhnete asi palec drátu z dávkovače. Podržte to na desce (nebo přes okraj desky) a pomocí dávkovače pevně obtočte první kolík. Dávkovač má posuvnou třecí brzdu, kterou lze použít k přidržení drátu při balení nebo k uvolnění při přesunu na další místo. Lze jej také posunout zpět a poté dopředu, aby se trochu uvolnil, což často usnadňuje zabalení špendlíku. Stiskněte jezdec, aby se obal pevně zatáhl kolem kolíku, aby zůstal na svém místě.

Hřebeny zapadají do otvorů v desce. Lze je lepit, ale není to běžně nutné.

Mám tendenci zabalit asi půl tuctu zakončení najednou, než je pájím jako dávku. Extra délku drátu lze odstřihnout bočními řezáky buď před nebo po pájení. Pokaždé, když vyrábím desku Verowire, slibuji si, že si koupím nějakou řezací pinzetu, ale zatím jsem nikdy neměl.

Trvá nějaký čas, než pájka roztaví izolaci a než se podložka „rozběhne“. Podložky také mají tendenci skončit trochu blobby. Pokud vím, je to tak, jak to je, budete muset dočasně snížit své standardy.

Krok 4: Povrchová montáž

Tento proces zjevně není skutečně určen pro součásti pro povrchovou montáž, ale v případě potřeby je lze začlenit. Trik spočívá v tom, že konec drátu předem pocínujete a nacpete do otvoru, položíte součástku na podložku a poté pájíte. To funguje nejlépe v sousedství pinů komponent, kde lze jeden konec SMT nejprve připájet na pin-pad.

Krok 5: Zkontrolujte desku

Tato metoda je náchylná ke zkratům mezi sousedními elektrodami, pokud není vodič dostatečně krátký. Je také poměrně snadné, pokud se žehlička pohybuje příliš rychle, odlévat izolovaný drát do pájecího bloku a nemá žádnou spojitost, takže desku je třeba zkontrolovat jak na zkraty, tak na špatné spoje.

Krok 6: Shrnutí

Tato metoda není vhodná pro každou aplikaci, ale je obzvláště užitečná, když je potřeba, aby po desce běhalo mnoho kolejí a navzájem se křížely. Ilustrovaná deska používala více než 100 padů a poměrně složité směrování, u strip-boardu by to bylo velmi obtížné a se skutečným PCB ne triviální.

Přesměrování je poměrně snadné, obecně lze špatné stopy jednoduše oříznout zpět na vhodné místo a nechat je na místě, když je připojena nová stopa.

Mám podezření, že tato metoda by měla příliš mnoho cross-talk pro vysokofrekvenční aplikace.

Nevím, jaké je maximální rozumné napětí pro takovou desku. Vodič má zkušební napětí 600 V a je dimenzován na 100 mA. V této desce, která má 90V vedení, jsem pro tuto dráhu zavedl konvenční délku drátu.