Protegendo Seu Circuito

O design de PCB é um processo complexo que depende de muitos fatores. Os engenheiros geralmente têm a tarefa de procurar soluções econômicas enquanto mantêm alta confiabilidade de seus produtos finais. Embora adicionar uma série de medidas protetoras à sua placa de circuito possa aumentar o custo por unidade, isso também pode reduzir significativamente as taxas de falha em campo, que vêm com seus próprios custos de suporte e substituição. Em muitos cenários, o custo adicional por unidade seria insignificante quando comparado aos custos de suporte e substituição, transformando assim a proteção do circuito em um mecanismo indispensável de economia de dinheiro.

Neste artigo, vamos dar uma olhada em dispositivos de proteção que você pode adicionar ao seu circuito que não apenas ajudarão a torná-lo mais tolerante a erros do usuário, qualidade de energia ruim e eventos inesperados, mas garantir que seja mais provável passar nos testes de conformidade. Vamos passar pelos problemas de segurança comumente encontrados um de cada vez, começando com a interferência eletromagnética.

Interferência Eletromagnética (EMI)

Reduzir a energia eletromagnética irradiada é crítico para atender aos regulamentos de conformidade de compatibilidade eletromagnética. Além disso, uma vez que a interferência eletromagnética funciona nos dois sentidos, os dispositivos precisam ser projetados com a capacidade de lidar com a interferência de entrada em mente. Para a maioria dos dispositivos, os circuitos de proteção para entradas e saídas vão ser os mesmos, então o que te faz passar em um teste de conformidade provavelmente também vai proteger você de captar energia que prejudicará a integridade do sinal no seu produto.

Além dos requisitos usuais de conformidade de compatibilidade eletromagnética, você pode estar projetando um dispositivo que se encontra em um ambiente industrial cheio de grandes correntes indo para motores ou outros dispositivos ávidos por energia, ou perto de um dispositivo de rádio poderoso. Cabos conectados ao seu dispositivo podem captar uma tensão significativa dos campos induzidos, o que tornaria as leituras de sensores não confiáveis, ou as comunicações difíceis. Pior ainda, seu dispositivo pode estar conectado a um trilho de energia que também alimenta esses dispositivos eletricamente ruidosos, permitindo que a interferência eletromagnética entre diretamente no seu circuito através da conexão de energia.

Chip de Ferrite

O grânulo de ferrite, ou chip (montagem em superfície), é um dos métodos de proteção mais baratos e simples que você pode adicionar à sua placa de circuito. O humilde ferrite suprime ruídos de alta frequência no ponto em que é colocado, protegendo ambos os lados de ruídos gerados do outro lado. Qualquer cabo condutivo conectado ao seu dispositivo é uma antena, a menos que tenha uma blindagem eficaz. Este cabo pode captar ruídos do ambiente e também pode irradiar ruídos do seu circuito.

Um chip de ferrite atua como um filtro passa-baixa no seu circuito, criando alta resistência a sinais de alta frequência. Uma especificação crítica ao selecionar um chip de ferrite ou grânulo é sua impedância em determinadas frequências, que é mais comumente medida em 1MHz ou 100MHz. Esta especificação será em ohms, pois o chip de ferrite aparecerá para componentes de sinal da frequência especificada como um resistor deste valor.

Outra especificação crítica para o seu circuito é a Resistência DC (DCR(MAX)), que é a resistência em série do ferrite a um sinal DC. Esta resistência em série é importante, pois terá um impacto no seu circuito, e se você estiver tentando passar uma grande corrente ao longo do condutor em série com o ferrite, você pode descobrir que o ferrite fica bastante quente — daí a especificação da classificação de corrente, que é importante considerar nesses casos.

Contas de ferrite/chips devem ser usadas liberalmente em condutores de baixa frequência e DC para reduzir o impacto do ruído irradiado e recebido em cabos. Você também pode considerar o uso de um localmente em série com o trilho de alimentação de um componente sensível na sua placa de circuito, como aqueles presentes em circuitos analógicos que trabalham com sinais de tensão muito baixa, onde o ruído no trilho de alimentação pode transferir para o sinal.

Filtro Pi

Onde chips de ferrite atuam como alta resistência a um sinal AC, indutores fornecem alta impedância. Indutores são menos comumente usados para proteger entradas ou saídas de dispositivos do que contas de ferrite, no entanto, se emparelhados com dois capacitores, eles podem ser uma ferramenta poderosa para reduzir o ruído conduzido. O filtro Pi recebe esse nome porque se parece com a letra grega π, com um indutor no topo e os dois lados sendo capacitores. Isso cria um filtro passa-baixa altamente eficaz, com os dois capacitores atuando como desacoplamento e o indutor fornecendo alta impedância aos sinais.

Se o seu dispositivo está recebendo energia de uma fonte potencialmente ruidosa, ou tem uma grande fonte de alimentação chaveada, um filtro Pi na sua entrada provavelmente fornecerá uma redução significativa nos problemas de EMI. Indutores tipicamente têm muito maior impedância e capacidades de manuseio de corrente do que chips de ferrite, e também menor resistência em série. Se o seu condutor tem vários amperes fluindo ao longo dele, ou está vendo uma quantidade significativa de ruído, então um filtro Pi provavelmente fornecerá melhor proteção do que um chip de ferrite.

A maioria dos indutores de núcleo de ferrite, montados na superfície e enrolados com fio, estão disponíveis em uma versão blindada. Como você está usando o indutor para reduzir o ruído, indutores blindados fornecem proteção adicional.

Resistor de Terminação em Série

Se você tem uma linha de sinal que tem uma frequência acima de algumas centenas de quilohertz, você pode querer considerar a adição de um resistor de terminação de 50ohm às linhas para fornecer correspondência de impedância e reduzir reflexões. Em linhas de transmissão digitais, reflexões de um sinal mal terminado podem criar ambiguidade de nível lógico, o que resulta em dados corrompidos. Em linhas analógicas, reflexões podem causar perda de potência e efeitos de fantasmas no sinal.

Embora isso não seja tanto um método de proteção quanto é uma boa prática de design, vale a pena mencionar aqui.

Blindagem RF

Se você está projetando um produto RF, um circuito que lida com sinais de sensores de muito baixa tensão, ou um em um ambiente eletromagnético muito adverso, a solução definitiva para reduzir massivamente a interferência eletromagnética é envolver sua circuitaria em um escudo RF. O escudo RF é aterrado, impedindo que qualquer interferência eletromagnética penetre ou saia dos condutores expostos e componentes do seu circuito. Além disso, um aterramento sólido bem projetado colocado na PCB, ao qual os componentes são montados, evitará que o ruído escape ou entre pelo lado inferior. No entanto, o ruído pode e entrará e sairá através dos condutores para a circuitaria blindada. Outras medidas, como chips de ferrite, podem aliviar o ruído conduzido.

Escudos RF podem ser comprados em uma variedade de tamanhos, e são bastante econômicos para serem feitos sob medida, mesmo em um volume baixo de 100 unidades.

Se você não tem certeza se sua placa precisa de um escudo RF ou não, é muito mais fácil projetar um na PCB e não colocá-lo do que revisar a placa e adicionar um padrão de terra para um. Isso permite que você escolha não usar o escudo RF se ele se mostrar desnecessário durante os testes.

Polaridade Reversa

Ao contrário dos filmes de ficção científica, quando o capitão ou engenheiro grita “reverta a polaridade”, tipicamente em uma batalha ou outra circunstância grave, reverter a polaridade da sua fonte de alimentação no mundo real é mais provável que libere a fumaça mágica do que gere um campo de força. Se um usuário usa o tipo errado de cabo de alimentação ou o conector de entrada não é polarizado, pode ser fácil reverter a polaridade da alimentação do seu dispositivo, o que pode queimar todos os componentes no seu circuito.

Felizmente, proteger contra eventos de polaridade reversa é fácil.

Diodo de Entrada

O meio mais simples de adicionar proteção contra polaridade reversa é simplesmente adicionar um diodo em série com seu condutor positivo. O diodo só conduzirá para frente, então se as entradas forem conectadas incorretamente, nenhuma corrente fluirá.

Há algumas desvantagens importantes nesta abordagem, e elas estão relacionadas à queda de tensão para frente do diodo. Se você está alimentando seu dispositivo com a exata tensão de que ele precisa para funcionar, o diodo pode reduzir a tensão abaixo do ponto em que seu dispositivo operará de forma confiável.

Se o seu dispositivo consome uma quantidade moderada de energia, o diodo pode superaquecer à medida que dissipa energia proporcionalmente à magnitude da corrente e à queda de tensão para frente. Se você escolher um diodo que tenha capacidade suficiente para lidar com esse aquecimento, ele poderia fornecer calor suficiente à placa de circuito para fazer com que outros componentes atuem de maneira não confiável, ou reduzir a vida útil do dispositivo devido à dissipação térmica aumentada dentro de um invólucro.

Se o seu dispositivo é alimentado por bateria, o diodo de entrada reduzirá a vida útil da bateria ou carga devido à perda de eficiência do aumento da dissipação do diodo. Isso resultará na necessidade de uma bateria maior, mais pesada e mais cara para fornecer o mesmo tempo de funcionamento.

Portanto, um diodo de entrada é geralmente apenas uma boa solução para um dispositivo de baixa corrente que tem uma tensão de operação menor do que sua tensão de entrada. Um bom exemplo disso seria um circuito de microcontrolador básico operando a 3.3v ou menos alimentado por um cabo USB.

Retificador de Ponte

Se a queda de tensão direta de um diodo e o calor/ineficiência relacionados não são um problema para a sua aplicação, você também pode ignorar completamente a polaridade usando um retificador de ponte na entrada. Um simples retificador de ponte garantirá que você sempre tenha trilhos de tensão positiva e negativa (ou terra) confiáveis, não importa como a energia seja fornecida ao dispositivo.

Eu usei essa abordagem em dispositivos ultra-miniatura de muito baixa potência, onde um usuário forneceria sua própria energia soldando fios na placa. A chance de erro do usuário era alta, e a ineficiência do retificador de ponte tinha um impacto negligenciável no dispositivo ou aplicação específica.

MOSFET

Em contraste com o diodo acima, um MOSFET tem uma resistência de ligação muito baixa e pode fornecer proteção contra polaridade reversa para circuitos de CC que consomem centenas de amperes, ou proteção contra polaridade reversa de forma muito eficiente para circuitos alimentados por bateria. Devido à baixa resistência de ligação, praticamente não há carga térmica adicional no circuito.

Você pode usar um MOSFET para proteção contra polaridade reversa, desde que o circuito tenha um único terminal de fornecimento de tensão positiva (usando um MOSFET de Canal P) ou um único caminho de retorno à terra (usando um MOSFET de Canal N). Se um arranjo de dispositivos conectados ou entradas de tensão alternativas criasse um caminho de fornecimento ou retorno alternativo, essa abordagem não seria aplicável.

Um MOSFET de Canal N apresenta um RDS(ON) menor do que um de Canal P pelo mesmo preço, o que o torna a solução preferida para mim, quando aplicável. Em dispositivos que precisam ter o caminho de retorno à terra conectado o tempo todo, no entanto, um MOSFET de Canal P ainda é uma solução de muito alta performance comparada a um diodo.

Para adicionar proteção contra tensão reversa com MOSFETs, podemos utilizar algumas de suas propriedades. Primeiramente, o diodo de corpo que permite a condução dos pinos de fonte para dreno, e em segundo lugar, o fato de que os MOSFETs podem conduzir corrente em qualquer direção uma vez que o portão esteja carregado.

MOSFET de Canal N

Um MOSFET de Canal N é instalado no caminho de retorno à terra, na conexão de energia com o diodo de corpo orientado para conduzir quando o circuito é alimentado pela polaridade correta. O portão é então conectado ao trilho de tensão de entrada positiva da fonte de alimentação para o dispositivo. O diodo de corpo completa o circuito quando a energia de polaridade correta é conectada, permitindo que o portão seja ativado e feche o curto no diodo de corpo.

MOSFET de Canal P

A configuração para o MOSFET de Canal P é basicamente o inverso do Canal N. O diodo de corpo é orientado para conduzir corrente da fonte positiva para o resto do circuito, com o portão conectado à terra. Quando a polaridade correta da tensão é aplicada, o portão fica baixo e carrega o MOSFET, o que fecha o curto no diodo de corpo, fazendo com que o MOSFET conduza normalmente, completando o circuito.

Sobrecorrente

Se o seu produto possui cabos ou dispositivos que podem consumir muita corrente se colocados em um estado incorreto (como um motor travado), a proteção contra sobrecorrente pode salvar o dia. Os cabos podem quebrar internamente ou podem ser danificados por forças externas que fazem com que os condutores se curto-circuitem, induzindo uma alta carga de corrente na sua placa. Isso pode rapidamente aquecer trilhas que não foram projetadas para essa carga, fazendo com que falhem, ou sobrecarregar uma fonte de alimentação ou outro dispositivo conectado a esses condutores.

Fusível Resetável

Um fusível de Coeficiente Positivo de Temperatura (PTC) é um dispositivo de proteção que garante que seu circuito perderá energia se a corrente exceder sua classificação. Após a corrente voltar ao normal, o fusível começa a conduzir novamente. Se suas demandas de corrente excederem cerca de 10 amperes, ou sua tensão exceder cerca de 60V, então os fusíveis resetáveis não são para você e você precisará olhar para opções alternativas como fusíveis de vidro ou cerâmica. Esses fusíveis oferecem excelente proteção para dispositivos de alta corrente, no entanto, como a maioria das medidas de proteção, eles têm algumas desvantagens.

Os fusíveis resetáveis são criados ao ter partículas condutivas fortemente ligadas dentro de um enchimento plástico. Quando o fusível está em uma temperatura normal, há uma grande quantidade de material condutivo criando um caminho para a corrente fluir pelo dispositivo com resistência moderada. À medida que a corrente aumenta, o fusível aquece fazendo com que o plástico se expanda. Consequentemente, essa expansão começa a separar as partículas condutivas, o que aumenta a resistência, fazendo com que o fusível aqueça exponencialmente mais rápido. O fusível atinge um ponto onde apenas uma pequena quantidade de corrente é capaz de manter o plástico quente o suficiente para manter um estado estável de baixa condutividade.

Este estado estável é, na minha opinião, a maior desvantagem do fusível. A menor corrente de manutenção em um dispositivo de montagem em superfície que consegui encontrar no mercado é de 10mA, o que corresponde a uma ativação de 21mA à temperatura ambiente. Esta é uma faixa bastante estreita, e um dispositivo que a ativaria em 21mA poderia continuar operando em um estado degradado a 10mA, o que pode causar danos. Em fusíveis PTC de montagem em superfície, a corrente de manutenção ser metade da corrente de ativação é bastante comum, então você precisaria garantir que se o seu dispositivo for danificado na corrente de ativação, que ele também não seria danificado na metade da corrente de ativação. Se ele pudesse ser danificado na metade da corrente de ativação, deveria ter outro método de se desligar assim que detectasse esse estado para evitar danos.

Fusível de Vidro/Cerâmica

Se o seu dispositivo é construído de tal forma que atingir um limite de corrente definitivamente significa que algo deu muito errado, um fusível de vidro ou cerâmica pode ser o caminho a seguir. Um fusível de ação rápida pode falhar em milissegundos após a corrente nominal ser excedida, enquanto um fusível de ação lenta pode permitir que você exceda temporariamente o limite de corrente por uma pequena quantidade, se necessário, como para corrente de entrada.

Os fusíveis não rearmáveis são uma solução bastante definitiva, no entanto, eles só protegem contra correntes que excedam a classificação do fusível. Há apenas uma semana, vi uma placa de circuito de uma fonte de alimentação de laboratório de uma marca muito sofisticada que tinha um fusível intacto, mas a placa de circuito estava fortemente chamuscada em vários lugares. Um MOSFET falhou na placa, por qualquer motivo, e essa falha colocou uma carga excessiva no resto dos MOSFETs da Ponte H, que pareciam ter falhado em uma sucessão rápida e incendiária. No entanto, o fusível do dispositivo não fez nada, pois cada MOSFET individual estava falhando sob uma carga menor do que a para qual o fusível estava classificado.

Se você está planejando usar um fusível, pode comprar fusíveis de montagem em superfície que não são passíveis de manutenção pelo usuário, ou pode comprar suportes para fusíveis prontamente disponíveis que podem ser mantidos pelo usuário. Tipicamente, prefiro tornar os fusíveis não passíveis de manutenção pelo usuário, pois isso obriga o cliente a devolver a placa para você, o que permite investigar por que o fusível explodiu em primeiro lugar. Isso permite descobrir se a condição atual que causou a explosão do fusível foi causada por um componente degradado, ou, inversamente, a própria corrente causou a degradação do componente. Simplesmente substituir o fusível e ligar o dispositivo novamente pode resultar na explosão imediata do fusível, ou pior, o componente degradado pode falhar abaixo do limite do fusível e causar danos muito mais significativos ao seu dispositivo. Algumas pessoas odeiam fusíveis que devem ser mantidos pelo fornecedor, mas eles podem evitar que o fornecedor precise substituir uma placa de circuito que vale centenas de dólares se puderem investigar a causa da falha do fusível.

Descarga Eletrostática (ESD)

Se você vive em uma região do mundo de baixa altitude e alta umidade, então a ESD pode não ser algo que normalmente entra no seu processo de design. Se você visitar uma cidade de alta altitude ou baixa umidade, como Denver ou Calgary, você se encontrará chocando todos e tudo ao seu redor com raios saindo das suas pontas dos dedos. Só porque você vive em um ambiente agradável onde dezenas de milhares de volts não se acumulam na sua pele para descarregar na primeira oportunidade possível, não significa que seu produto não acabará lá. Um toque inadvertido de um usuário que estava andando sobre um tapete ou tirando uma jaqueta que lhe deu uma grande carga estática, e seu dispositivo poderia ser destruído ou seriamente danificado.

Proporcionar uma excelente proteção contra ESD é um tópico bastante amplo, então este artigo apenas cobrirá as opções rapidamente, outro artigo cobrindo proteção contra ESD em profundidade será publicado em breve.

Diodo TVS

Um dos métodos mais baratos e confiáveis de proteção contra ESD para entradas é o diodo TVS. Os diodos TVS também proporcionam excelente proteção contra tensões transientes inesperadas.

Na maioria dos dispositivos que eu projeto, adiciono um diodo TVS a cada entrada que um usuário possa tocar, ou chegar perto de tocar com um dedo. Uma descarga de 22kV deve ser capaz de saltar cerca de uma lacuna de 20mm, então simplesmente ter pinos em um conector recuado não garante proteção contra ESD. Os diodos TVS são baratos, compactos e fáceis de adicionar a um design, então há muito pouca razão para não usá-los. Existem muitos dispositivos disponíveis que não perturbam comunicações de alta frequência, como USB 3.0, permitindo que sejam usados em todas as conexões.

Embora eu mencione que um diodo TVS pode não sobreviver a um evento de descarga eletrostática muito grande, ter um diodo barato em cada linha permitirá que você sobreviva à grande maioria das descargas sem o grande gasto de um tubo de descarga a gás. Eu ouvi alguns engenheiros dizerem que você não deveria gastar dinheiro com proteção ESD porque ela pode não proteger o circuito de todos os eventos, no entanto, o fato de proteger contra pelo menos 95% deles é bom o suficiente para mim.

Dispositivos de Proteção com Tubo de Descarga a Gás

Os tubos de descarga a gás não são particularmente adequados para proteger diretamente uma entrada de microcontrolador exposta em uma conexão, mas são excepcionalmente bons em proteger entradas de corrente alternada ou equipamentos de telecomunicações contra ESD e até mesmo raios. Se você precisa transferir uma quantidade tremenda de energia para o terra rapidamente, um tubo de descarga a gás é exatamente o que você está procurando.

Os tubos de descarga a gás funcionam pela voltagem entre sua entrada e o terra ionizando o gás dentro dele. Uma vez que esse limiar é atingido, o gás ionizado é capaz de conduzir muito mais corrente do que um dispositivo de silício do mesmo tamanho.

Como eu disse, eles não são particularmente úteis para proteger seu microcontrolador—quantidades em estoque de tubos de descarga a gás por tensão de ignição claramente mostram o porquê. Aproximadamente 20% têm uma tensão de ignição abaixo de 100V, 20% entre 150V e 250V, 20% entre 250V e 350V, outros 20% estão entre 350V e 1000V com o restante sendo acima de 1000V. Isso lhe dá uma boa ideia da aplicação—eles são comumente usados com dispositivos de 110V, dispositivos de 240/250V, dispositivos de 380/400V e outros dispositivos, com apenas algumas opções disponíveis para dispositivos abaixo de 90V. Isso faz com que a entrada de 3.3v do seu microcontrolador provavelmente seja queimada pela tensão e corrente se um tubo de descarga a gás precisar interromper a energia entrante.

Se você tem um dispositivo de telecomunicações, ou dispositivo conectado à energia CA que deve ter a capacidade de lidar com um evento ESD de um instalador ou raio, o GDT pode fazer o trabalho para você. Tubos de descarga a gás de baixo custo podem lidar facilmente com 5.000amps, e opções compactas oferecendo até 25.000amps estão disponíveis.

Para lidar com tanta corrente, é necessário pensar seriamente na sua conexão com o terra ao redor do tubo de descarga a gás para garantir que você não proteja a placa vaporizando o caminho de retorno ao terra.

Recursos de PCB

A proteção ESD do pobre pode ser construída sem nenhum componente externo. Uma alta voltagem quer chegar ao terra o mais rápido e eficientemente possível e ficará feliz em ionizar um pouco de ar para criar um caminho condutivo para chegar lá. Criando um par de triângulos apontando um para o outro na placa de circuito, um do pino do conector a ser protegido, e o outro no plano de terra, você pode criar uma simples faísca. Com um espaço suficientemente grande que um evento ESD facilmente provocaria uma faísca, mas a operação normal do dispositivo não, você pode fornecer alguma proteção rudimentar para sua placa de circuito.

Apesar da facilidade de uso, alguns engenheiros questionam se os espaçadores de faísca valem o tempo para serem projetados, pois eles têm algumas desvantagens. Assim como o tubo de descarga de gás, a tensão de disparo da faísca é relativamente alta em comparação com uma tensão de nível lógico. Isso significa que o espaçador de faísca provavelmente não protegerá suficientemente a entrada ou saída do seu microcontrolador ou outro dispositivo de nível lógico do evento ESD. Ter um condutor e terra expostos e próximos um do outro também pode permitir que a contaminação potencialmente atravesse o espaço e conduza corrente, o que poderia distorcer um sinal ou degradar a funcionalidade da conexão, se não danificar algo diretamente.

Dependendo da sua aplicação, construir um espaçador de faísca em seus conectores pode ser prudente, no entanto, em outras aplicações, pode ser um caminho para a falha prematura do dispositivo.

Proteção Pós-Produção

Nem toda a proteção que você aplica às suas placas de circuito está apenas no circuito. Você também pode precisar aplicar uma substância à placa para garantir que ela esteja protegida contra corrosão e umidade ou para melhorar a proteção elétrica geral.

Revestimento Conformal

O revestimento conformal é maravilhoso para placas de circuito que vão ser expostas a muitos desafios ambientais. Placas de circuito com revestimento conformal serão resistentes à umidade ou à prova d'água, e imunes a poeira ou outros detritos, criando curtos no circuito, e também resistentes à corrosão atmosférica. O revestimento conformal pode ajudar com circuitos que são expostos a vibrações moderadas, fornecendo adesão e estabilidade adicionais às peças montadas na placa.

O revestimento conformal pode ser pulverizado na placa ou aplicado com pincel, dependendo da geometria que você precisa cobrir, tanto em termos de área de superfície quanto de complexidade. Você não vai querer obter revestimento conformal em conectores ou áreas em que precisa soldar fios, pois isso impedirá o contato elétrico. Uma boa porcentagem de fabricantes contratados que se especializam em placas de circuito para ambientes severos ou fazem muito trabalho de especificação militar terão instalações para pulverizar roboticamente o revestimento conformal em sua placa de circuito para você. Se você está trabalhando com volumes baixos, é relativamente rápido aplicar à mão.

Encapsulamento

Se você achou que o revestimento conformal soava bem, vai adorar a ideia de encapsular seus eletrônicos. Encapsulamento geralmente se refere a preencher o invólucro da sua placa de circuito com uma resina não condutiva, como silicone ou epóxi, que isola completamente sua placa de circuito de mãos intrometidas e aumenta grandemente a capacidade do dispositivo de resistir a choques e vibrações. Se você está trabalhando com altas tensões, substituir o ar por uma substância muito menos condutiva pode permitir que você consiga menores espaços de escoamento entre componentes, além de reduzir as chances de falha à medida que o ar se torna ionizado pela sua alta tensão. Eletrônicos encapsulados geralmente vão ser impermeáveis ao ambiente em que são colocados, com a resina atuando como uma barreira contra poeira, umidade e agentes corrosivos.

Você provavelmente vai considerar encapsular seus eletrônicos se tiver um requisito para:

• Design à prova de explosão (ou seja, nenhuma chance de seu dispositivo criar uma explosão em uma atmosfera volátil.)
• Tensão muito alta.
• Manuseio de alta vibração ou choque.
• Condições ambientais extremas (por exemplo, corrosão, umidade, pressão, vácuo)

Se você encapsular seu dispositivo com uma resina como epóxi, que é praticamente impossível de ser removida de cada componente, você não terá que se preocupar com alguém fazendo engenharia reversa do seu produto, já que provavelmente será impraticável para eles acessarem a placa e os componentes.

Um ponto negativo é que também se torna praticamente impossível para você acessar a placa e os componentes. Isso significa que uma placa não pode ser reparada ou diagnosticada uma vez que esteja encapsulada, então se uma placa falhar após o usuário recebê-la, a única opção será uma substituição completa.

O outro ponto negativo é a má condução térmica. Existem resinas termicamente condutivas disponíveis, que podem oferecer uma dissipação de calor melhorada, no entanto, estas podem ser bastante caras. Encapsular completamente sua placa de circuito em uma substância que não conduz calor nem ar fará com que qualquer dispositivo que precise dissipar quantidades consideráveis de calor falhe devido ao superaquecimento, ao mesmo tempo que torna o uso de dissipadores de calor um desafio.

Embora tenhamos discutido os métodos de proteção de circuitos relevantes para a maioria das pessoas, o design de PCB é integrado em muitas indústrias diferentes. Algumas aplicações podem requerer métodos de proteção mais drásticos, enquanto outras podem se safar com muito pouca proteção. Deixe-nos saber o que você pensa na seção de comentários abaixo.

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