關(guān)于PCB設(shè)計(jì)中的保護(hù)電路

PCB設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，取決于許多因素。工程師通常要負(fù)責(zé)尋找具有成本效益的解決方案，同時(shí)保持其最終產(chǎn)品的高可靠性。雖然在電路板上添加一系列保護(hù)措施會(huì)增加單位成本，但它也可以大大降低野外的故障率，而這種情況下，故障率將由其自己提供支持和更換成本。在許多情況下，與支持和更換成本相比，每單位成本的額外成本微不足道，因此將電路保護(hù)變成了必不可少的省錢(qián)機(jī)制。

在本文中，我們將研究可以添加到電路中的保護(hù)設(shè)備，這些保護(hù)設(shè)備不僅有助于使其更寬容用戶錯(cuò)誤，不良電源質(zhì)量和意外事件，而且還可以確保其通過(guò)符合性測(cè)試。我們將從電磁干擾開(kāi)始，一次解決一個(gè)普遍遇到的安全問(wèn)題。

電磁干擾（EMI）

減少輻射電磁能對(duì)于滿足電磁兼容性法規(guī)至關(guān)重要。此外，由于電磁干擾是雙向的，因此在設(shè)計(jì)設(shè)備時(shí)必須考慮到傳入干擾的能力。對(duì)于大多數(shù)設(shè)備，輸入和輸出的保護(hù)電路將是相同的，因此使您通過(guò)一致性測(cè)試的原因還可能使您免于拾取會(huì)損害產(chǎn)品信號(hào)完整性的能量。

除了符合電磁兼容性的通常要求之外，您可能正在設(shè)計(jì)一種設(shè)備，使其發(fā)現(xiàn)自己在工業(yè)環(huán)境中充滿了流向電動(dòng)機(jī)或其他耗電設(shè)備或大功率無(wú)線電設(shè)備的大電流。連接到設(shè)備的電纜可能會(huì)從感應(yīng)場(chǎng)中吸收大量電壓，這將使傳感器讀數(shù)不可靠或通信困難。更糟糕的是，您的設(shè)備可能已插入電源軌，該電源軌也為這些電噪聲設(shè)備供電，從而允許電磁干擾通過(guò)電源連接直接進(jìn)入電路。

鐵氧體芯片

鐵氧體磁珠或芯片（表面貼裝）是可以添加到電路板上的最便宜，最簡(jiǎn)單的保護(hù)方法之一。不起眼的鐵氧體可在放置時(shí)抑制高頻噪聲，從而保護(hù)任一側(cè)免受另一側(cè)產(chǎn)生的噪聲的影響。插入設(shè)備的任何導(dǎo)電電纜都是天線，除非具有有效的屏蔽。該電纜可以吸收環(huán)境噪聲，也可以輻射電路噪聲。

鐵氧體芯片充當(dāng)電路中的低通濾波器，從而對(duì)高頻信號(hào)產(chǎn)生高阻抗。選擇鐵氧體芯片或磁珠時(shí)，關(guān)鍵指標(biāo)是其在給定頻率下的阻抗，該阻抗通常在1MHz或100MHz下測(cè)量。該規(guī)格將以歐姆為單位，因?yàn)殍F氧體芯片似乎會(huì)發(fā)出信號(hào)以指示指定頻率的分量，例如該值的電阻器。

電路的另一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)是直流電阻（DCR（MAX）），它是鐵氧體對(duì)直流信號(hào)的串聯(lián)電阻。此串聯(lián)電阻很重要，因?yàn)樗鼤?huì)影響電路，并且如果您試圖沿著與鐵氧體串聯(lián)的導(dǎo)體流過(guò)大電流，您可能會(huì)發(fā)現(xiàn)鐵氧體變得很熱，因此額定電流規(guī)格，在這種情況下必須考慮的重要因素。

鐵氧體磁珠/芯片應(yīng)廣泛用于低頻和直流導(dǎo)體上，以減少輻射噪聲和接收噪聲對(duì)電纜的影響。您還可以考慮在電路板上的某個(gè)敏感組件的電源軌上局部串聯(lián)一個(gè)電源，例如，模擬電路中使用的那些電壓非常低的信號(hào)，電源軌中的噪聲可能會(huì)轉(zhuǎn)化為信號(hào)。

Pi過(guò)濾器

在鐵氧體芯片對(duì)交流信號(hào)具有高阻抗的情況下，電感器會(huì)提供高阻抗。電感器比鐵氧體磁珠更不常用來(lái)保護(hù)設(shè)備的輸入或輸出，但是，如果與兩個(gè)電容器配對(duì)使用，電感器可以成為降低傳導(dǎo)噪聲的有力工具。Pi濾波器之所以命名，是因?yàn)樗雌饋?lái)像希臘字母π，頂部帶有一個(gè)電感，而兩條腳則是電容器。這將創(chuàng)建一個(gè)高效的低通濾波器，兩個(gè)電容器充當(dāng)去耦作用，電感器為信號(hào)提供高阻抗。

如果您的設(shè)備正在從可能有噪聲的電源接收電源，或者其中有大型開(kāi)關(guān)電源，則輸入上的Pi濾波器可能會(huì)大大減少EMI問(wèn)題。電感器通常具有比鐵氧體芯片更大的阻抗和電流處理能力，并且還具有更低的串聯(lián)電阻。如果導(dǎo)體上有幾安培的電流，或者看到很大的噪聲，則Pi濾波器可能會(huì)比鐵氧體芯片提供更好的保護(hù)。

大多數(shù)表面貼裝，繞線，鐵氧體磁芯電感器均提供屏蔽版本。當(dāng)您使用電感器降低噪聲時(shí)，屏蔽電感器提供了額外的保護(hù)。

串聯(lián)終端電阻

如果您的信號(hào)線的頻率超過(guò)幾百千赫茲，則可能需要考慮在信號(hào)線上增加一個(gè)50ohm的終端電阻，以提供阻抗匹配并減少反射。在數(shù)字傳輸線上，來(lái)自不正確端接信號(hào)的反射會(huì)產(chǎn)生邏輯電平歧義，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)損壞。在模擬線路上，反射會(huì)導(dǎo)致信號(hào)中的功率損耗和重影效應(yīng)。

盡管這不是一種保護(hù)方法，而是一種好的設(shè)計(jì)實(shí)踐，但在這里值得一提。

射頻屏蔽

如果要設(shè)計(jì)射頻產(chǎn)品，處理非常低電壓傳感器信號(hào)的電路，或者是在非常不利的電磁環(huán)境中使用的電路，則要大幅減少電磁干擾的最終解決方案是將電路封裝在射頻屏蔽中。RF屏蔽層已接地，可防止任何電磁干擾使其進(jìn)入或穿出電路的裸露導(dǎo)體和組件。此外，將設(shè)計(jì)良好的牢固接地放置在安裝有組件的PCB上，可以防止噪聲從底面逸出或進(jìn)入。但是，噪聲可以并且將通過(guò)導(dǎo)體進(jìn)入和離開(kāi)屏蔽電路。其他措施，例如鐵氧體芯片，可以減輕傳導(dǎo)噪聲。

可以購(gòu)買(mǎi)各種尺寸的RF屏蔽，并且即使只有100個(gè)單位的小批量訂購(gòu)，也具有很高的成本效益，可以定制。

如果不確定您的電路板是否需要RF屏蔽，那么將其設(shè)計(jì)到PCB上而不放置它比修改電路板并為其添加焊盤(pán)要容易得多。如果在測(cè)試過(guò)程中沒(méi)有必要，則可以選擇不使用RF屏蔽。

反極性

與科幻電影不同，當(dāng)機(jī)長(zhǎng)或工程師大喊“顛倒極性”時(shí)（通常是在戰(zhàn)斗或其他嚴(yán)峻情況下），在現(xiàn)實(shí)世界中顛倒電源的極性更有可能釋放魔力煙霧而不是產(chǎn)生煙霧。力場(chǎng)。如果用戶使用了錯(cuò)誤類型的電源線，或者輸入連接器未極化，則很容易將設(shè)備的電源極性接反，這可能會(huì)使電路中的每個(gè)組件燒毀。

幸運(yùn)的是，防止反極性事件很容易。

輸入二極管

添加反極性保護(hù)的最簡(jiǎn)單方法是簡(jiǎn)單地在正極導(dǎo)體上串聯(lián)一個(gè)二極管。二極管只會(huì)正向傳導(dǎo)，因此，如果輸入連接不正確，將不會(huì)有電流流過(guò)。

這種方法有一些主要的缺點(diǎn)，它們與二極管的正向壓降有關(guān)。如果為設(shè)備提供所需的確切電壓，則二極管可能會(huì)將電壓降到設(shè)備可靠工作的溫度以下。

如果您的設(shè)備消耗的功率適中，則二極管可能會(huì)因與電流大小和正向壓降成正比的功耗而過(guò)熱。如果您選擇的二極管具有足夠的能力來(lái)應(yīng)對(duì)這種熱量，則它可能會(huì)為電路板提供足夠的熱量，從而導(dǎo)致其他組件無(wú)法可靠地工作，或者由于外殼內(nèi)散熱的增加而縮短了設(shè)備的使用壽命。

如果您的設(shè)備是電池供電的，則由于二極管損耗的增加會(huì)導(dǎo)致效率降低，因此輸入二極管會(huì)縮短電池或充電的使用壽命。這將導(dǎo)致需要更大，更重，更昂貴的電池來(lái)提供相同的運(yùn)行時(shí)間。

因此，對(duì)于工作電流低于其輸入電壓的低電流設(shè)備，輸入二極管通常只是一個(gè)好的解決方案。一個(gè)很好的例子是一個(gè)基本的微控制器電路，其工作電壓為3.3v或更低，由USB電纜供電。

橋式整流器

如果對(duì)于您的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，二極管的正向壓降和相關(guān)的散熱/效率低不是問(wèn)題，那么您還可以通過(guò)在輸入端使用橋式整流器來(lái)完全忽略極性。一個(gè)簡(jiǎn)單的橋式整流器將確保您始終具有可靠的正和負(fù)（或接地）電壓軌，無(wú)論該設(shè)備如何供電。

我在非常低功耗的超小型設(shè)備中使用了這種方法，用戶可以通過(guò)將電線焊接到板上來(lái)提供自己的電源。用戶錯(cuò)誤的機(jī)會(huì)很高，并且橋式整流器的效率低下對(duì)設(shè)備或特定應(yīng)用的影響可忽略不計(jì)。

場(chǎng)效應(yīng)管

與上面的二極管相比，MOSFET的導(dǎo)通電阻非常低，可以為消耗數(shù)百安培的直流電路提供反極性保護(hù)，或者為電池供電的電路提供非常有效的反極性保護(hù)。由于導(dǎo)通電阻低，電路上幾乎沒(méi)有額外的熱負(fù)擔(dān)。

只要電路具有單個(gè)正電壓電源端子（使用P溝道MOSFET）或單個(gè)接地回路（使用N溝道MOSFET），就可以使用MOSFET進(jìn)行反極性保護(hù)。如果連接的設(shè)備或備用電壓輸入的布置會(huì)產(chǎn)生備用電源或回路，則此方法將不適用。

在相同價(jià)格下，N溝道MOSFET的RDS（ON）低于P溝道，這使它成為適用于我的首選解決方案。但是，在需要始終連接接地回路的設(shè)備中，與二極管相比，P溝道MOSFET仍然是一種非常高性能的解決方案。

為了增加MOSFET的反向電壓保護(hù)，我們能夠利用它們的幾個(gè)特性。首先，體二極管允許從源極到漏極引腳的傳導(dǎo)，其次，一旦柵極被充電，MOSFET可以沿任一方向傳導(dǎo)電流。

N溝道MOSFET

N溝道MOSFET安裝在接地回路上，其電源與體二極管相連，該體二極管的方向是當(dāng)電路由正確的極性供電時(shí)才導(dǎo)通。然后將柵極連接到設(shè)備電源的正輸入電壓軌。連接正確極性的電源時(shí)，體二極管完成電路，從而使柵極被激活并使體二極管短路。

P溝道MOSFET

P溝道MOSFET的設(shè)置基本上與N溝道相反。體二極管的方向是將電流從正電源傳導(dǎo)到電路的其余部分，并且柵極接地。當(dāng)施加正確的電壓極性時(shí)，柵極變?yōu)榈碗娖讲?duì)MOSFET充電，這會(huì)使體二極管短路，從而使MOSFET正常導(dǎo)通，從而完成了電路。

過(guò)電流

如果產(chǎn)品的電纜或設(shè)備處于錯(cuò)誤狀態(tài)（例如電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)）會(huì)消耗大量電流，則過(guò)流保護(hù)可以節(jié)省一天的時(shí)間。電纜可能會(huì)在內(nèi)部斷裂，或者可能受到外力損壞，從而導(dǎo)致導(dǎo)體短路，從而在電路板上產(chǎn)生高電流負(fù)載。這可能會(huì)迅速加熱原本不打算用于該負(fù)載的走線，導(dǎo)致走線失敗，或者使連接到這些導(dǎo)體的電源或其他設(shè)備負(fù)擔(dān)過(guò)多。

自恢復(fù)保險(xiǎn)絲

正溫度系數(shù)（PTC）保險(xiǎn)絲是一種保護(hù)裝置，可確保在電流消耗超過(guò)額定值時(shí)電路會(huì)斷電。電流消耗恢復(fù)正常后，保險(xiǎn)絲再次開(kāi)始導(dǎo)通。如果您的電流需求超過(guò)大約10安培，或者您的電壓超過(guò)60V，那么可重設(shè)的保險(xiǎn)絲不適合您，您將需要尋找其他選擇，例如玻璃或陶瓷保險(xiǎn)絲。這些保險(xiǎn)絲為高電流設(shè)備提供了出色的保護(hù)，但是，像大多數(shù)保護(hù)措施一樣，它們確實(shí)有一些缺點(diǎn)。

可復(fù)位保險(xiǎn)絲是通過(guò)將導(dǎo)電顆粒緊密粘結(jié)在塑料填充物中而形成的。當(dāng)保險(xiǎn)絲處于常溫下時(shí)，會(huì)有大量的導(dǎo)電材料為電流以中等電阻流經(jīng)器件的路徑提供路徑。隨著電流的增加，保險(xiǎn)絲變熱，導(dǎo)致塑料膨脹。因此，這種膨脹開(kāi)始使導(dǎo)電顆粒分離，這增加了電阻，從而導(dǎo)致保險(xiǎn)絲以指數(shù)方式更快地升溫。保險(xiǎn)絲達(dá)到這樣的程度：只有少量電流才能使塑料保持足夠的溫度，以維持低電導(dǎo)率的穩(wěn)定狀態(tài)。

在我看來(lái)，這種穩(wěn)態(tài)是保險(xiǎn)絲的最大缺點(diǎn)。我在市場(chǎng)上能找到的表面貼裝器件的最小保持電流為10mA，這對(duì)應(yīng)于室溫下21mA的跳閘。這是一個(gè)相當(dāng)窄的范圍，如果器件在21mA電流下跳閘，則可能會(huì)在10mA電流下以降級(jí)狀態(tài)繼續(xù)工作，這可能會(huì)造成損壞。在表面貼裝PTC保險(xiǎn)絲中，保持電流通常是跳閘電流的一半，因此，您需要確保如果設(shè)備在跳閘電流下會(huì)被損壞，那么在跳閘電流的一半時(shí)也不會(huì)被損壞。 。如果它可能在跳閘電流的一半處被損壞，則一旦檢測(cè)到這種狀態(tài)就應(yīng)該采取另一種關(guān)閉自身的方法以防止損壞。

玻璃/陶瓷保險(xiǎn)絲

如果您構(gòu)建的設(shè)備達(dá)到電流閾值絕對(duì)意味著發(fā)生了嚴(yán)重錯(cuò)誤，則可以使用玻璃或陶瓷保險(xiǎn)絲?？焖?a target="_blank">熔斷器可能會(huì)在超過(guò)額定電流的幾毫秒內(nèi)發(fā)生故障，而慢熔熔斷器可以讓您在需要時(shí)暫時(shí)超出電流限制，例如浪涌電流。

不可復(fù)位的保險(xiǎn)絲是最終的解決方案，但是，它們只能保護(hù)電流不超過(guò)保險(xiǎn)絲的額定值。就在一周前，我看到了一個(gè)高端品牌的實(shí)驗(yàn)室電源電路板，它的保險(xiǎn)絲完好無(wú)損，但電路板在幾個(gè)地方都被燒焦了。無(wú)論哪種原因，板上都有一個(gè)MOSFET發(fā)生故障，并且該故障給其余的H橋MOSFET施加了過(guò)多的負(fù)載，而其余的H橋MOSFET似乎都在快速，連續(xù)地發(fā)生故障。但是，該器件的保險(xiǎn)絲什么也沒(méi)做，因?yàn)槊總€(gè)單獨(dú)的MOSFET在比保險(xiǎn)絲額定值小的負(fù)載下失效。

如果您打算使用保險(xiǎn)絲，則可以購(gòu)買(mǎi)用戶無(wú)法維修的表面貼裝保險(xiǎn)絲，也可以購(gòu)買(mǎi)可隨時(shí)使用的保險(xiǎn)絲座，以供用戶維修。通常，我傾向于使保險(xiǎn)絲不為用戶服務(wù)，因?yàn)檫@會(huì)迫使客戶/客戶將板子退還給您，從而使您能夠調(diào)查保險(xiǎn)絲起初爆炸的原因。它使您能夠確定導(dǎo)致保險(xiǎn)絲燒斷的電流條件是由組件退化引起的，或者相反，電流消耗本身是由組件退化引起的。只需更換保險(xiǎn)絲并重新打開(kāi)設(shè)備，可能會(huì)導(dǎo)致保險(xiǎn)絲立即再次熔斷，或者更糟的是，退化的組件可能會(huì)在保險(xiǎn)絲閾值以下失效，從而對(duì)設(shè)備造成更大的損壞。有些人討厭供應(yīng)商必須維修的保險(xiǎn)絲，

靜電放電（ESD）

如果您生活在世界上海拔低，濕度高的地區(qū)，那么ESD可能不會(huì)輕易成為您設(shè)計(jì)過(guò)程中的因素。如果您參觀丹佛或卡爾加里等高海拔或低濕度的城市，您會(huì)發(fā)現(xiàn)自己觸手可及的閃電震撼著您周圍的所有人。僅僅因?yàn)槟钤谝粋€(gè)美好的環(huán)境中，就沒(méi)有機(jī)會(huì)在您的皮膚上積聚成千上萬(wàn)伏特的電壓來(lái)放電，這并不意味著您的產(chǎn)品就不會(huì)在那里使用。如果用戶在地毯上走路或脫下外套時(shí)不小心觸摸了一下，這給他們帶來(lái)了很大的靜電，您的設(shè)備可能會(huì)損壞或嚴(yán)重?fù)p壞。

提供出色的ESD保護(hù)是一個(gè)相當(dāng)大的主題，因此本文將僅介紹各種選項(xiàng)，不久將發(fā)表另一篇涉及ESD保護(hù)的文章。

TVS二極管

TVS二極管是最便宜，最可靠的ESD ESD保護(hù)方法之一。TVS二極管還提供出色的保護(hù)，以防意外的瞬態(tài)電壓。

在我設(shè)計(jì)的大多數(shù)設(shè)備上，我都會(huì)向用戶可能觸摸或接近手指觸摸的每個(gè)輸入添加一個(gè)TVS二極管。22kV的放電應(yīng)該能夠跳出約20mm的間隙，因此不能保證僅在連接器插入件上插入引腳即可防止ESD。TVS二極管便宜，緊湊且易于添加到設(shè)計(jì)中，因此沒(méi)有理由不使用它們。有很多可用的設(shè)備不會(huì)干擾高頻通信，例如USB 3.0，可以在所有連接上使用它們。

盡管我提到TVS二極管可能無(wú)法承受非常大的靜電放電事件，但每條線路上都有便宜的二極管將使您能夠承受絕大多數(shù)放電而無(wú)需花費(fèi)大量氣體放電管。我聽(tīng)過(guò)一些工程師說(shuō)，您不應(yīng)該在ESD保護(hù)上浪費(fèi)錢(qián)，因?yàn)樗赡軣o(wú)法保護(hù)電路免受所有事件的影響，但是，事實(shí)證明，它至少可以防止95％的事件發(fā)生，這對(duì)我來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了。

氣體放電管避雷器

氣體放電管并不特別適合于保護(hù)直接暴露在連接上的微控制器輸入，但是非常擅長(zhǎng)保護(hù)交流電源輸入或電信設(shè)備免受ESD甚至雷擊。如果您需要急速將大量能量轉(zhuǎn)移到地面，那么排氣管正是您想要的。

氣體放電管通過(guò)其輸入端與地面之間的電壓使內(nèi)部氣體電離。一旦達(dá)到此閾值，電離的氣體就可以傳導(dǎo)比相同大小的硅器件更大的電流。

就像我說(shuō)的那樣，這些對(duì)于保護(hù)您的微控制器不是特別有用-火花放電過(guò)電壓所儲(chǔ)存的大量氣體放電管清楚地說(shuō)明了原因。大約有20％的火花過(guò)電壓在100V以下，在150V和250V之間的有20％，在250V和350V之間的有20％，在350V和1000V之間的有20％，其余超過(guò)1000V。這為您提供了一個(gè)很好的應(yīng)用思路-它們通常與110V設(shè)備，240 / 250V設(shè)備，380 / 400V設(shè)備和其他設(shè)備一起使用，只有少數(shù)幾個(gè)選項(xiàng)可用于90V以下的設(shè)備。如果氣體放電管需要阻止進(jìn)入的能量，那么3.3v微控制器的輸入可能會(huì)被電壓和電流燒壞。

如果您的電信設(shè)備或連接到交流電源的設(shè)備應(yīng)具有處理安裝人員或照明設(shè)備發(fā)出的ESD事件的能力，則GDT可能會(huì)為您完成這項(xiàng)工作。低成本的氣體放電管可以輕松承受5,000A的電流，并提供高達(dá)25,000A的緊湊型選件。

要處理這么大的電流，需要認(rèn)真考慮氣體放電管周圍的接地連接，以確保您不會(huì)通過(guò)蒸發(fā)接地回路來(lái)保護(hù)電路板。

PCB功能

無(wú)需任何外部組件即可構(gòu)建窮人的ESD保護(hù)。高壓希望盡快有效地接地，并會(huì)愉快地使一些空氣電離，從而形成到達(dá)那里的導(dǎo)電路徑。通過(guò)在電路板上創(chuàng)建兩個(gè)相互指向的三角形，一個(gè)三角形要保護(hù)的連接器引腳，另一個(gè)在接地平面上，可以創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的火花隙。具有足夠大的間隙，ESD事件很容易觸發(fā)，但正常的設(shè)備操作不會(huì)，因此，您可以為電路板提供一些基本保護(hù)。

盡管易于使用，但一些工程師質(zhì)疑火花隙是否值得花時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì)，因?yàn)樗鼈兇_實(shí)存在一些缺點(diǎn)。與氣體放電管一樣，火花過(guò)電壓與邏輯電平電壓相比相對(duì)較高。這意味著火花隙可能無(wú)法充分保護(hù)您的微控制器或其他邏輯電平設(shè)備的輸入或輸出免受ESD事件的影響。導(dǎo)體和接地線之間的裸露和相互靠近可以使污染物潛在地跨過(guò)間隙并傳導(dǎo)電流，這可能會(huì)使信號(hào)失真或使連接功能降級(jí)，如果不能完全損壞。

根據(jù)您的應(yīng)用程序，在連接器中留出火花隙可能是審慎的做法，但是，在其他應(yīng)用程序中，這可能是導(dǎo)致設(shè)備過(guò)早失效的途徑。

后期制作保護(hù)

并非您應(yīng)用于電路板的所有保護(hù)功能都在電路中。您可能還需要在板上涂上某種物質(zhì)，以確保其免受腐蝕和濕氣的侵害，或改善整體電氣保護(hù)。

保形涂層

保形涂層對(duì)于將要面臨許多環(huán)境挑戰(zhàn)的電路板來(lái)說(shuō)是極好的選擇。保形涂層電路板將是防潮或防水的，并且不受灰塵或其他碎屑的影響，從而在電路板上造成短路，并且還可以抵抗來(lái)自大氣的腐蝕。保形涂層可通過(guò)為安裝在板上的零件提供額外的附著力和穩(wěn)定性，來(lái)幫助暴露于中等振動(dòng)的電路。

保形涂層可以噴涂在板上或在其上刷涂，具體取決于表面積和復(fù)雜性方面需要覆蓋的幾何形狀。您將不希望在連接器或需要焊接導(dǎo)線的區(qū)域上獲得保形涂層，因?yàn)檫@會(huì)防止電接觸。專門(mén)從事惡劣環(huán)境的電路板或大量軍用產(chǎn)品的合同制造商中，有很大比例的合同制造商將擁有為您自動(dòng)在電路板上噴涂保形涂料的設(shè)施。如果您處理的數(shù)量較少，則手動(dòng)申請(qǐng)相對(duì)較快。

灌裝

如果您認(rèn)為保形涂層聽(tīng)起來(lái)不錯(cuò)，那您一定會(huì)喜歡灌封電子產(chǎn)品的想法。灌封通常是指用非導(dǎo)電性樹(shù)脂（例如硅樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂）填充電路板的外殼，從而將電路板與干預(yù)的手完全隔離開(kāi)來(lái)，并大大增強(qiáng)了設(shè)備承受沖擊和振動(dòng)的能力。如果您使用的是高電壓，則用導(dǎo)電性更差的物質(zhì)代替空氣可以使您在組件之間的爬電間隙較小的情況下逃脫，并減少空氣被高壓電離而導(dǎo)致故障的機(jī)會(huì)。灌封的電子設(shè)備通常會(huì)不受其放置環(huán)境的影響，而樹(shù)脂會(huì)起到防塵，防潮和防腐蝕的作用。

如果您需要滿足以下條件，則最有可能考慮對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行灌封：

l防爆設(shè)計(jì)（即，您的設(shè)備絕不可能在易揮發(fā)的氣氛中爆炸）。

l電壓很高。

l處理高振動(dòng)或沖擊。

l極端環(huán)境條件（例如，腐蝕，潮濕，壓力，真空）

如果您在設(shè)備上澆注實(shí)際上不可能從每個(gè)組件上脫落的環(huán)氧樹(shù)脂之類的樹(shù)脂，則無(wú)需擔(dān)心有人會(huì)對(duì)您的產(chǎn)品進(jìn)行逆向工程，因?yàn)閷?duì)于他們來(lái)說(shuō)，訪問(wèn)電路板和組件可能是不切實(shí)際的。

缺點(diǎn)之一是您幾乎也無(wú)法訪問(wèn)電路板和組件。這意味著一旦將其裝入面板就無(wú)法修復(fù)或診斷，因此如果用戶收到后一旦該板出現(xiàn)故障，唯一的選擇就是完全更換。

另一個(gè)缺點(diǎn)是導(dǎo)熱性差。有可用的導(dǎo)熱樹(shù)脂，它們可以提供更好的散熱性能，但是它們可能非常昂貴。將電路板完全封裝在既不導(dǎo)熱又不透氣的物質(zhì)中，會(huì)導(dǎo)致任何需要散發(fā)大量熱量的設(shè)備因過(guò)熱而失效，同時(shí)也使散熱器的使用變得困難。

雖然我們討論了與大多數(shù)人相關(guān)的電路保護(hù)方法，但PCB設(shè)計(jì)已集成在許多不同的行業(yè)中。某些應(yīng)用程序可能需要更嚴(yán)格的保護(hù)方法，而另一些應(yīng)用程序可能只需要很少的保護(hù)就可以擺脫。