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Salve a tutti, ho un PCB progettato da un mio collega che consiste in una serpentina che quando percorsa da corrente si scalda e realizza quindi un riscaldatore controllato in corrente, il problema è che la resistenza è troppo bassa (rame) e per ottenere temperature sui 100 gradi, sono necessari più di 1 A. Per aumentare la resistenza dovrei diminuire la sezione, ma è già al minimo di quanto si può realizzare in un PCB, o aumentare la lunghezza ma non è possibile perché non posso aumentare le dimensioni di questo riscaldatore. La mia domanda è: conoscete un modo per aumentare la resistenza di un PCB, con qualche escamotage particolare ? esistono per esempio PCB creati con materiali diversi dal rame, magari con materiali con resistività alte?

tim ha scritto:per ottenere temperature sui 100 gradi, sono necessari più di 1 A

tim ha scritto:conoscete un modo per aumentare la resistenza di un PCB

scusa, ma se aumenti la resistenza scorre meno corrente, e quindi la resistenza scalda meno.... concludendo, si, non scorrerà piu' l'elevata corrente di 1A, ma neanche arrivi a 100 gradi.

mi sfugge qualcsoa?

La corrente nel heater non è limitata dalla resistenza ma da un circuito esterno. Se collegassi il riscaldatore ai 3.3V diretamente senza tale circuito avrei 6.6 A (il risaldatore ha una resistenza di circa 0.5 ohm). Quindi aumentando la resistenza la corrente non diminuirà ma aumenterà la potenza dissipata.

Si deve aumentare la tensione di alimentazione proporzionalmente all'aumento della resistenza. Comunque scusate la domanda magari stupida: É normale usare un PCB in questo modo? Avevo sempre sentito che le piste si usassero per disperderlo il calore

Hai ovviamente ragione Russell, suppongo intenda "aumento la resistenza e alzo la tensione di alimentazione".... giusto?

inciso
Non so quali siano le tue competenza, scusa se ti scrivo banalità:

da cui:

mentre

Se a parità di P aumenti la R, la corrente diminuisce in ragione di e la tensione aumenta in ragione di . Quindi (come probabilmente sapevi già), per ottenere la stessa potenza con meno corrente dovrai aumentare la tensione.
fine inciso

Secondo me la domanda da fare è: dove vuoi ottenere 100°C? sul PCB? in aria? all'interno di una scatola riscaldata da questa serpentina? che c'è dentro la scatola?

Il circuito che utilizzo per controllare la corrente è il seguente:


Controllando il DAC posso controllare la corrente, utilizzando l amplificatore che riceve in ingresso l'uscita del dac e il valore ad un estremo della r sense, maggiore sarà la corrente, maggiore la caduta su r sense. Diminuendo l uscita del dacl'uscita dell'op amp diminuisce e si "apre" di più il pmos permettendo il maggior passaggio di corrente. Ci sono già aperti due post su questo circuito. Quello che ho pensato è che se aumento la R non diminuisco la corrente perché semplicemente il pmos si "aprirà" di più in modo da mantenere uguale la corrente su r_heater che è il riscaldatore. Non so quanto posso essere stato chiaro.

qual è il problema di avere la resistenza bassa?
La resistenza dell'heater non la puoi aumentare per più di un motivo:
* I limiti geometrici che hai citato, spessore della pista già al limite e superficie di PCB riservato alla serpentina fissato.
* Limiti di alimentazione, quando imposti la corrente massima con il DAC nei 3,3V devi farci stare la caduta di tensione sull'heater, la caduta di tensione sulla Rsense e la Vds del MOS che deve avere margine di manovra per controllare la corrente.

IlGuru ha scritto:qual è il problema di avere la resistenza bassa?

Che non scalda come vuole lui!
O si aumenta la corrente, o si mantiene l'intensità uguale ma si aumenta la resistenza.

Comunque come detto sopra bisogna vedere il contesto di questa serpentina.
Se infatti viene inserita in una scatola molto piccola la temperatura ambiente sale di molto "costringendo" il PCB in questione ad una temperatura di equilibrio maggiore.
Discorso opposto se è in un ambiente arieggiato o ampio.
Dove andrà ad operare? e dove l'avete testata (per misurarne la temperatura)?

In realtà saranno 16 serpentine una matrice 4x4 e lavoreranno indipendentemente l'una dall'altra e saranno all'aperto, nel senso che sono esposte all'aria e poi si poggia in ognuna un liquido diverso o un materiale diverso. Ogni serpentina ha una dimensione di 0.6mm x0.6mm circa. La temperatura l'ho calcolata con un termometro ad infrarossi.Con 16 riscaldatori, ipotizzando ognuno ad 1A gradi avrò bisOgno di 16A (lasciamo stare il discorso del cross talk tra ognuna, nel senso ce ognuna riscalderà parzialmente la sua vicina). Se riuscissi ad aumentare la resistenza da 0.5 a 1OHM, diminuirei notevolmente la corrente necessaria.