¿Qué hace resistente a un recinto para PCB?

Los productos que compras listos para usar o a través de la web todos están contenidos dentro de una carcasa. Para algunos productos, la carcasa está intencionalmente robustecida, con el objetivo de resistir algún ambiente hostil o un choque mecánico.

Entonces, ¿qué exactamente hace a una carcasa robusta? He compilado algunos ejemplos de la informática militar y sistemas industriales. Cuando esa gente dice que algo es robusto, ¡realmente lo es! Así que si quieres obtener algunas ideas para robustecer tu propio producto, sigue estos ejemplos.

¿Qué Hace a una Carcasa Robusta?

Las carcasas electrónicas robustas tienen algunas características comunes que les permiten resistir el calor, líquidos, vibración, corrosión y choques:

• Usualmente están construidas de aluminio extruido
• Las interfaces de los conectores están selladas
• Los estilos de conectores incluyen bloqueo y retención
• Están selladas de alguna manera para prevenir la entrada
• Incluyen postes de montaje y orificios para fijadores que fijan la PCB en su lugar
• La carcasa puede necesitar soportar pilas de tarjetas verticales

Echa un vistazo al ejemplo a continuación. Esta carcasa incluye un sistema de computación embebido robusto, está construida a partir de aluminio extruido e incluye muchos estilos de conectores industriales que pueden resistir calor, daños mecánicos y altos voltajes. Estas carcasas no están disponibles en el mercado como productos estándar, están diseñadas a medida para ajustarse a la PCB y a los conectores, incluyendo puntos de montaje en la PCB.

Si abres una de estas carcasas, podría parecerse a la imagen a continuación. Aquí tenemos un conjunto de placas que están aseguradas con separadores y sujetas directamente al fondo de la carcasa. Los lados de la carcasa aceptarían entonces la pieza complementaria y la mantendrían en su lugar con tornillos/tuercas. La pieza complementaria también puede tener aberturas para conectores montados en panel.

La Carcasa es el Disipador de Calor

Las carcasas robustas a veces se utilizan para dispositivos que generan mucho calor, pero no pueden incorporar un ventilador para enfriamiento. Aquí es donde se necesitaría un disipador de calor para ayudar a mantener los componentes frescos. Si la placa está unida directamente a la carcasa, entonces la carcasa puede usarse como un gran disipador de calor. Esta unión se puede hacer con un pad térmico estándar y fijaciones directamente a la carcasa.

Para incorporar la disipación de calor en la carcasa, la mejor manera es utilizar una carcasa metálica grande y construir aletas en la parte superior. Esto básicamente convierte toda la superficie de la carcasa en un gran disipador de calor. Las simulaciones térmicas son importantes en este tipo de carcasa; en algunos casos, estas carcasas deben tener un límite de temperatura máximo en uso pleno de potencia, como ser lo suficientemente frías como para que un humano pueda tocarlas.

Clasificaciones IP

Una vez que la carcasa ha sido construida y está lista para las pruebas, un punto importante es la clasificación de protección contra ingreso del producto, o clasificación IP. La clasificación IP para una carcasa determina el nivel de ingreso de escombros sólidos o ingreso de humedad que se observa en ciertas condiciones. La clasificación de "impermeable" que a veces se ve en dispositivos electrónicos se basa en estas categorías de clasificación IP.

Entonces, ¿cuál clasificación IP debería tener como objetivo tu carcasa y cómo llegas allí? Los ingenieros mecánicos que trabajan en el diseño de carcasas necesitarán tomar la iniciativa en el diseño para una clasificación IP particular. Afortunadamente, los diseñadores de PCB pueden colaborar directamente con los usuarios de MCAD con un plugin, aprende más aquí.

¡No Olvides los Conectores!

Una carcasa que necesita resistir polvo, líquidos o humedad es tan segura como lo sean sus conectores. Los conectores utilizados para una carcasa también tienen clasificaciones IP, y las clasificaciones IP de tus conectores deben coincidir con la clasificación general que deseas para el producto. Si quieres, podrías sobrediseñar la interfaz del conector seleccionando un valor IP más alto, pero debes tener en cuenta que la clasificación del producto se ajustará a la calificación más baja entre los componentes de tu carcasa.

Interfaces como Ethernet y USB tienen versiones robustas de los conectores estándar. Con ensamblajes de cables personalizados o arneses, se debe usar un fabricante de conectores para construir un cuerpo de conector personalizado que pueda proporcionar la clasificación IP requerida. Alternativamente, puedes encontrar conectores industriales estandarizados con altas clasificaciones IP y diseñar tu propio esquema de pines para el cableado.

Afortunadamente, no tienes que adivinar la forma y el ajuste de tu PCB en una carcasa robusta. Los diseñadores mecánicos y eléctricos pueden trabajar juntos sin problemas con las características de colaboración ECAD y MCAD en Altium Designer. Para implementar la colaboración en el entorno interdisciplinario de hoy, las empresas innovadoras están utilizando la plataforma Altium 365 para compartir fácilmente datos de diseño y poner proyectos en fabricación.

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