在电子设备日益小型化、柔性化的趋势下,FPC(柔性印刷电路板)的应用愈发广泛。为确保 FPC 在复杂环境下的可靠性,高温高湿 FPC 折弯试验机应运而生,其模拟高温高湿环境的原理融合了多种技术,以下为您详细阐述。
一、温度模拟原理
加热系统:试验机的加热系统是实现高温环境的关键。通常采用电加热丝作为发热元件,这些加热丝被巧妙地布置在试验箱的风道或箱体壁上。当电流通过加热丝时,根据焦耳定律(其中为热量,为电流,为电阻,为时间),电能转化为热能,使周围空气温度升高。
为精确控制温度,试验机配备了温度传感器,如热电偶或热电阻。它们能实时监测试验箱内的温度,并将温度信号反馈给控制系统。控制系统依据预设温度值与反馈信号的差值,通过 PID(比例 - 积分 - 微分)控制算法调节加热丝的输入功率。当实际温度低于设定值时,增加加热丝功率;反之,则降低功率,从而实现温度的精准控制。
制冷系统:在某些情况下,需要快速降温或维持较低温度,此时制冷系统发挥作用。制冷系统基于蒸汽压缩制冷循环原理,主要由压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器组成。
压缩机将低温低压的制冷剂气体压缩成高温高压气体,然后排入冷凝器。在冷凝器中,制冷剂与外界环境进行热交换,释放热量后冷凝为高压液体。接着,高压液体通过节流装置节流降压,变成低温低压的液体,进入蒸发器。在蒸发器内,低温低压的制冷剂液体吸收试验箱内空气的热量,蒸发为气体,从而降低箱内温度。与加热系统类似,制冷系统也通过温度传感器和控制系统来精确调节制冷量,以达到设定温度。


二、湿度模拟原理
加湿系统:实现高湿度环境的常用方法是采用蒸汽加湿或超声波加湿。蒸汽加湿是通过将水加热产生蒸汽,然后将蒸汽引入试验箱内。具体而言,在蒸汽发生器中,水被加热至沸点,产生的蒸汽通过管道输送到试验箱的风道中,与循环空气充分混合,从而提高箱内空气的湿度。
超声波加湿则是利用高频超声波振荡将水雾化成微小颗粒,通过风机将水雾扩散到试验箱内。这些微小的水雾颗粒迅速蒸发,增加空气湿度。两种加湿方式都通过湿度传感器实时监测箱内湿度,并由控制系统调节加湿量,确保湿度达到并稳定在设定值。
除湿系统:当箱内湿度过高时,除湿系统开始工作。常见的除湿方式是冷凝除湿,利用制冷系统使蒸发器表面温度降低,当潮湿空气流经蒸发器时,其中的水蒸气遇冷液化成水滴,通过排水系统排出箱外,从而降低空气湿度。此外,还有转轮除湿等方式,通过吸湿转轮吸附空气中的水分,实现除湿目的。
综上所述,高温高湿 FPC 折弯试验机通过精确控制的加热、制冷、加湿和除湿系统,模拟出各种高温高湿环境,为 FPC 的可靠性测试提供了有效手段。