Грабли, связанные с заливкой схемы эпоксидкой.
Было это в 90-е годы. Понадобилось сделать десять источников питания с высокой стабильностью выходного напряжения. Мощность не ахти какая, всего 24 вольта, и ток нагрузки порядка 30мА. Но задача усложнялась тем, что эти блоки должны работать во взрывоопасной зоне, поэтому их параметры должны быть соответствующими, и исполнение корпуса, и кроме всего - вся внутренность корпуса должна быть залита эпоксидкой.
А требования были поставлены очень жесткие, и местами почти невыполнимые. Например, ИП должен обеспечивать в нагрузку ток 30мА, при сохранении высокой стабильности напряжения. И в то же время при коротком замыкании ток не должен превышать почти той же величины (я уже многих требований точно не помню). При этом входное напряжение питания и потребляемый ток ИП тоже не должны превышать каких-то величин, которые суммарно дают мощность, практически равной полезной. То есть, кпд источника должен быть почти 100%. Кроме того, на входах и выходах БП ни в коем случае нельзя ставить электролиты. Мрак...
Таким образом, линейные стабилизаторы однозначно не подходили. Только импульсные. Вернее, источники были двухступенчатые. На выходе были линейные стабилизаторы, с высокой стабильностью, круто падающей ВАХ, и малым падением напряжения. А им на вход подавалось выпрямленное напряжение с импульсника. С минимальным запасом, впритык, чтобы влезть в противоречивые требования по входному току.
Когда схемы были отлажены и вылизаны, на всякий случай их хорошо прогнали по всем режимам. Ведь права на ошибку не было. После заливки эпоксидкой ничего исправить не удастся.
Поэтому их безжалостно испытывали и на длительное включение, и на коротком замыкании, и на холостом ходу. И нагревали.
Схемы работали отлично. Решили, что можно отдавать на заливку.
А заливать эпоксидкой должны были не мы, а спецы, на заводе шахтной автоматики. Типа, они на этом собаку съели, и сделают все грамотно, да еще и подобие сертификата выдадут.
Но, как я уже писал вначале, было это в 90-е... И на этот фактор нужно делать поправку. Что-то у мужиков с завода не заладилось. Одна лажа последовала за другой. Первое, что они отмочили - это замешали все необходимое на десять блоков количество эпоксидки одновременно. Это примерно 8...10 литров. А как известно, при смешивании эпоксидки с отвердителем выделяется тепло. А если объем большой, то смесь обладает свойством саморазогрева, реакция становится неуправляемой, и температура может достигать более 100 градусов. Примерно это и произошло у них. И конечно же, при такой температуре эпоксидка моментально затвердела прямо в той же посудине.
Чтобы этого не было, обычно применяют теплообменники, для отвода тепла. Может они когда-то у них и были. Но в 90-е уже вовсю работали приемные пункты цветных металлов...
В общем, мужики пошли другим путем. Они просто уменьшили втрое количество отвердителя. Смешалось все без приключений. И этой смесью они залили все блоки. А потом стали ждать, пока она затвердеет...
Так прошла неделя. А сроки уже поджимают. Мы начали их торопить, и в конце концов они выдали нам блоки, с полузастывшей эпоксидкой. Когда их привезли, то оказалось, что у тех, которые лежали на боку, эпоксидка медленно переместилась, и уже приготовилась вытекать. В общем, первые два дня мы боролись за скорейшее застывание эпоксидки. Ведь не могли же мы в таком состоянии сдавать это заказчику.
Для ускорения застывания применяли подогрев. Это помогло, и через пару дней все затвердело.
Когда все собрали, напоследок решили проверить параметры, для очистки совести. Включили, и офигели.
Во всех блоках выходное напряжение было ниже нормы. По-разному. В одних на 0,2 вольта, в других - на 0,6... Какая уж тут высокая стабильность...
Потребовалось, во-первых, найти причину этого эффекта, и во-вторых - придумать способ устранения, с учетом ситуации, ведь все залито эпоксидкой.
Было много разных гипотез, по поводу причин. И подозревали, что у этой эпоксидки повышенная проводимость, которая привела к утечкам, снизившим выходное напряжение. И что эпоксидка при застывании дает приличную усадку, при этом в заливке возникают довольно большие механические напряженности. Известно, что даже выводы из платы может вырвать. Да и на ферритовый сердечник механические нагрузки влияют не лучшим образом. В итоге однозначного решения так и не приняли. Остались только гипотезы.
К счастью, платы источников в корпусах были закреплены деталями внутрь, а сторона дорожек была близко к поверхности заливки. Тонкий слой эпоксидки пришлось расковырять, и удалось пощупать платы мультиметром и осциллографом. Оказалось, что выходные линейные стабилизаторы не виноваты. Это на их входы напряжение с импульсников подается уже сниженным. Одно утешало, что даже при этом они работают стабильно. Единственное, что я мог сделать, это снизить падение напряжения на диодных мостах. Для этого я купил полсотни германиевых диодов Д310, и впаял их поверх дорожек, параллельно существующим кремниевым диодам в мостах. Это здорово помогло решить проблему. Даже запас по напряжению появился.
После того случая мы несколько лет избегали подобных заказов, где требовалась заливка эпоксидкой. А потом появилась в продаже полиуретановая монтажная пена. Классная штука! Перед заливкой я покрывал пеной все проблемные места, которые чувствительны к механическим нагрузкам. После этого никакая эпоксидка ни на что не влияла.
Re: Музей граблей
