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标题: 整洁美观的大电流集线板布线方法 [打印本页]

作者: xiao3d 时间: 2016-3-2 18:14
标题: 整洁美观的大电流集线板布线方法
本帖最后由 xiao3d 于 2016-3-3 12:14 编辑

   对于很多模友以及从事多旋翼无人机行业的人来说，组装飞机是家常便饭，而且现在应用类的多旋翼载重越来越大，工作电流也越来越高，如果没有把焊接、布线做好，对于多旋翼飞行来说就存在很多隐患，所有人都想把自己的飞机做的更漂亮一些，布线更整齐一些，性能更稳定一些。但是如果不是大批量生产的商业机，很难做到全面兼顾。所以对于广大的组装型机器来说，装机的好坏就取决于组装人员的专业性和装机的细心程度。针对目前普遍电源布线问题，主要针对于中大型多旋翼无人机，起飞重量7-24kg的。
   个人在此分享些经验，希望大家共同学习、广听建议。首先对于起飞重量超过7kg的多旋翼来说，在6S电压下工作电流一般在40A以上，超过15kg的，电流在100A以上，超过20kg的如果任然用6S供电电流会达到200A甚至更大，所以，在动力选型的时候如果载重超过20kg推荐用12S供电，这样动力部分的发热量会减少很多，整个系统的稳定性也会增强。这个是电源布线前的动力方案选择优化，这点如果做好了，对于整个电路过流的压力会减轻很多。
   其次，目前组装多旋翼的时候主电源线分配到电调线一般有两种，一种是线头直焊，一根粗线分接到多根细线，另一种是用集线板，通过多个焊盘进行分接。这两种方式，第一种的好处就是成本低，不需要任何外部辅助就可以完成分接，但是缺点是焊接要求高，容易虚焊，另外一旦出线故障，要么剪线要么整体重焊，非常麻烦，整体也不美观。对于第二种集线板的方式，优点是焊接更容易，分线更美观，但对于PCB本身的耐流要求比较高。我今天采取的是第二种，通过集线板的方式来布线。
   下面通过图文的方式来说明。

-----------------------------------------------------------------分割线--------------------------------------------------------------------------

材料：
大电流集线板                      1片
XT60母头                         8个
10或8AWG硅胶线             n米
704硅胶                            1支
尼龙柱                               4组

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这个圆形集线板是7oz的厚铜，通过交叉过铜设计来增大过流，同时保证正反面一致，正负极均可在一面焊接。
焊接之前得说说工具的选择，对于烙铁的选择决定了焊接的好坏和工作效率的高低，因为这个集线板敷铜很厚所以温度传递较慢，焊接时要最好选用大功率的烙铁，我自己使用的是200W的高频无铅焊台。
此外考虑到是主电源电流较大，防止某些突发情况导致线路急剧升温，所以焊接时推荐使用熔点稍高的焊锡，普通焊锡熔点在180度左右，无铅焊锡在230度左右，高温焊锡熔点在260以上，综合考虑，普通焊锡熔点较低，不适合大负载耐高温的情况下用，高温焊锡熔点足够，但是带来的问题是焊接要求更高，容易出现挂锡或者烫坏插头胶壳的情况，所以综合考虑，选用无铅焊锡比较合适。

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工具材料备齐，下面开始进入正题。

第一步：焊前准备

为了焊接插头时更好容易上锡，首先在PCB正面焊盘上镀上一层薄锡，中间两个焊盘可以不用镀锡。

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接下来为了焊接方便对XT60插头做一下处理

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XT60头背后的焊接槽是朝向两边的，为了焊接方便，可以用尖嘴钳旋转一下，不需要担心会损坏插头哦。

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把八个XT60头一半朝上一半朝下旋转完毕

第二步：焊接插头

后面焊接的时候按照下图的顺序，一左一右对齐焊接

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焊接前先给XT60头点上一点焊锡

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然后将其中一边焊接到集线板上固定住

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然后将另一边焊上，同时在焊盘上补锡，要淹过插头焊接槽，同时注意烙铁放置时间不要过长，防止插头胶壳融化

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同样的将另外7个插头也焊上焊的时候注意正负极

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焊完之后检查PCB上是否有飞溅的焊锡，用镊子将那些小锡球去除。

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将焊接完的板子翻一面过来

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可以看到背面的焊盘上没有过锡部分过孔是空的

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接下来要用烙铁和焊锡将背面的焊盘再补镀一层薄锡，确保两面的焊锡能够联通，但要注意烙铁要快速移动，放置时间不能过长，防止正面的锡层流动

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第三步：焊接线头

将剪好的硅胶线一头剥掉胶皮

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将硅胶线穿过中间的焊盘孔

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在背面先点上一些锡用来固定线头

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然后翻到正面

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将穿过来线头回折一些压平

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接着在焊盘上上锡，一定要浸润线头的铜线

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然后翻到背面将另一边也镀满锡

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类似的将另一条电源线也焊好

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焊点要饱满光亮防止虚焊。

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完成焊接！
为了保证安全，焊接完成后最好用万用表检测一下每个极性是否都能导通，以及是否存在短路

接着把尼龙柱安装在四个定位孔处

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第四步：做绝缘处理

将集线板倒扣，把704硅胶涂到焊盘裸露的地方

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预涂完了之后，用一个小薄片将硅胶均匀摊到集线板的每个裸露的焊盘，确保没有外漏

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接下来等待30min左右，等到硅胶不流动了再进行正面处理，在等待过程中为了防止灰尘落入，可以找一个小板子盖上

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半个小时后将集线板翻过来

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涂满硅胶

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再静置几个小时等硅胶完全固化之后，整个集线板就完成了！

根据机型不同也可以做成左右出线的

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下面是一些装机实例，可以参考布线

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当然除了焊插头，也可以直接焊线

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总结：
这个集线板一共有8路输出，满足4到8轴使用，在用于4轴或者6轴的时候多余的焊盘可以不焊，或者留作飞控、图传等其他设备供电，如果用于八轴，可以从任意一个或多个焊盘用硅胶线引出额外的插头供给飞控等。
之所以用这种多个插头插接式的方式来布线，主要是有几点好处：1、使用艾迈斯XT60插头在保证电流过流稳定的前提下，易于拆装，极大的方便维修；2、将电源分配层与飞控层通过隔板分离，减少大电流产生的串扰；3、整体布线简洁美观，各类电源分接，一目了然。

我的QQ:821950042，欢迎有更多模友来建议改进

作者: tommyrey 时间: 2016-3-2 18:21
好焊工啊！

作者: Flameout 时间: 2016-3-2 18:25
好棒的焊工啊。。膜拜orz

作者: 飞飞萌萌 时间: 2016-3-2 18:33
很好，给楼主点赞

作者: acseyang 时间: 2016-3-2 18:39
溧阳产的焊锡膏啊

作者: xiao3d 时间: 2016-3-2 18:44

acseyang 发表于 2016-3-2 18:39
溧阳产的焊锡膏啊

南大的704硅胶

作者: acseyang 时间: 2016-3-2 18:48

xiao3d 发表于 2016-3-2 18:44
南大的704硅胶

哦哦溧阳我的老家么

作者: zgzhangxiao 时间: 2016-3-2 19:13
学习

作者: luoxin1984 时间: 2016-3-2 19:17
很棒~

作者: sddyngy 时间: 2016-3-2 19:28
焊这玩意儿烙铁功率要够，不然就很难焊！

作者: —丑小鸡— 时间: 2016-3-2 19:38
工具到位，技术扎实，精神可敬！

作者: HZ天光微暖 时间: 2016-3-2 19:46
我的烙铁30w。有时焊着都想砸了它

干不动大焊点

作者: 聿修厥德 时间: 2016-3-2 19:48
黑的啊，我的704为啥是白的

作者: xiao3d 时间: 2016-3-2 19:50

聿修厥德发表于 2016-3-2 19:48
黑的啊，我的704为啥是白的

704有黑白两种颜色的哦，买的时候注意一下就行

作者: 太阳吧 时间: 2016-3-2 19:54
高手是植保机用的吗

作者: xiao3d 时间: 2016-3-2 19:55

sddyngy 发表于 2016-3-2 19:28
焊这玩意儿烙铁功率要够，不然就很难焊！

最好100W以上

作者: xiao3d 时间: 2016-3-2 19:58

HZ天光微暖发表于 2016-3-2 19:46
我的烙铁30w。有时焊着都想砸了它干不动大焊点

30W是普通电子产品用的，小焊点差不多，，航模上用就太小了，化不开锡，放久了还容易把胶壳弄化了

作者: xiao3d 时间: 2016-3-2 19:59

太阳吧发表于 2016-3-2 19:54
高手是植保机用的吗

植保机可以用的，最大的时候用在8轴U7没问题

作者: 老木子 时间: 2016-3-2 19:59
赞一个

作者: mdmdmdmd 时间: 2016-3-2 20:10
焊接手艺不错，焊点光滑

作者: liukaixiang 时间: 2016-3-2 20:11
就冲这技术这焊工都要忍不住赞一个，这活干的真漂亮！

作者: vitsunhoo 时间: 2016-3-2 20:14
这布线讲究不错

作者: windasher 时间: 2016-3-2 20:29
受启发了，顶

作者: xiao3d 时间: 2016-3-2 20:49

liukaixiang 发表于 2016-3-2 20:11
就冲这技术这焊工都要忍不住赞一个，这活干的真漂亮！

毕竟强迫症晚期

作者: liukaixiang 时间: 2016-3-2 20:52

xiao3d 发表于 2016-3-2 20:49
毕竟强迫症晚期

认真！

作者: 甲子如风 时间: 2016-3-2 21:36
我的T12 功率小了

作者: xiao3d 时间: 2016-3-2 21:41

甲子如风发表于 2016-3-2 21:36
我的T12 功率小了

经常焊的话还是得备两个焊台，一个大功率的，一个小功率的，大的专门焊大粗线大焊点，小的就处理精细活，毕竟是工具，备齐了一劳永逸

作者: 新月游侠 时间: 2016-3-2 21:48
牛点赞

作者: tryevo 时间: 2016-3-2 22:53
LZ焊工不错~~可是这个东西~~~好沉好沉啊~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~其实这样的集线板我做过好多款~~没意思太重了都

作者: xiao3d 时间: 2016-3-2 22:57

tryevo 发表于 2016-3-2 22:53
LZ焊工不错~~可是这个东西~~~好沉好沉啊~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~其实这样的集线板我做过好多款~~没意思 ...

这东西本来也就是在大飞机比如植保机上用的，焊完之后加线百来克，比普通的直焊方式差不了多少，对于大载重的机子来讲多这几十克还是可以接受的

作者: xiao3d 时间: 2016-3-2 22:58

tryevo 发表于 2016-3-2 22:53
LZ焊工不错~~可是这个东西~~~好沉好沉啊~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~其实这样的集线板我做过好多款~~没意思 ...

当然如果是用在5公斤以内的小飞机的话就不要焊插头的，直接焊线上去就好了，这样会轻很多

作者: xh0023 时间: 2016-3-2 23:48

焊工了得

作者: Laputa 时间: 2016-3-3 00:07
焊这个上高频烙铁才爽

作者: 红色机尾 时间: 2016-3-3 00:31
经鉴定，楼主不但是模型发烧友，还是电子发烧友，焊工一流，还是摄影行家！！

作者: 甲子如风 时间: 2016-3-3 08:06

xiao3d 发表于 2016-3-2 21:41
经常焊的话还是得备两个焊台，一个大功率的，一个小功率的，大的专门焊大粗线大焊点，小的就处理精细活， ...

就是 10号线就很吃力了，但是焊接贴片那个爽啊

作者: xiao3d 时间: 2016-3-3 08:46

红色机尾发表于 2016-3-3 00:31
经鉴定，楼主不但是模型发烧友，还是电子发烧友，焊工一流，还是摄影行家！！

手机拍的

作者: kq972 时间: 2016-3-3 08:49
佩服受教了

作者: jxn888 时间: 2016-3-3 09:12
活干得漂亮，但是我太重了

作者: nvidia88 时间: 2016-3-3 10:34
楼主能帮忙汗一个吗？求楼主淘宝地址！

作者: fshwg 时间: 2016-3-3 10:49

作者: joh123 时间: 2016-3-3 10:50
每次拿起烙铁就令我抓狂，这正是阻碍我地航模进击之路。

作者: xiao3d 时间: 2016-3-3 10:54

nvidia88 发表于 2016-3-3 10:34
楼主能帮忙汗一个吗？求楼主淘宝地址！

你加我吧

作者: xiao3d 时间: 2016-3-3 10:56

joh123 发表于 2016-3-3 10:50
每次拿起烙铁就令我抓狂，这正是阻碍我地航模进击之路。

焊接是很关键的，看起来简单，焊好不容易，掌握焊接技巧很重要

作者: dawanpi 时间: 2016-3-3 11:50
无铅电流高的说法还是第一次见到，楼主从哪里知道的？

作者: pang1100 时间: 2016-3-3 11:55
very excellent

作者: xiao3d 时间: 2016-3-3 12:03

dawanpi 发表于 2016-3-3 11:50
无铅电流高的说法还是第一次见到，楼主从哪里知道的？

你误解了，无铅焊锡不是说电流高，是熔点比普通焊锡要高，大电流工作的时候发热量大，如果熔点过低，在某些情况有可能出现熔锡，尤其是电池插头上的那个焊点，如果大功率工作的时候温度很高，如果遇到突发情况，电流瞬间增大的时候，焊锡熔点低的话就会融化，这个以前我就遇到过，无铅焊锡相对好一些，另外一种就是高温焊锡，熔点更高，但是焊接特别难焊，所以除了个别焊点也不推荐。

作者: austhuhui 时间: 2016-3-3 12:11
首先焊工赞一个！完美！其次T1才是关键，楼主能上一下整机的图吗？以及T1才植保机上的表现

作者: xiao3d 时间: 2016-3-3 12:30

austhuhui 发表于 2016-3-3 12:11
首先焊工赞一个！完美！其次T1才是关键，楼主能上一下整机的图吗？以及T1才植保机上的表现

T1我装的是拉线机，还行，植保机现在也有些人用，应该还不错

作者: 南极光 时间: 2016-3-3 14:21

作者: 猪猪123 时间: 2016-3-3 15:16

作者: oicyq 时间: 2016-3-3 15:23

HZ天光微暖发表于 2016-3-2 19:46
我的烙铁30w。有时焊着都想砸了它干不动大焊点

哈哈哈哈哈，买买买

作者: 594syc 时间: 2016-3-3 16:44
好手艺

作者: wuqun1985 时间: 2016-3-3 16:45
赞一个

作者: jiangchongli 时间: 2016-3-3 17:49
好棒。

作者: tinjp 时间: 2016-3-3 18:30

作者: 煞煞哥 时间: 2016-3-3 21:18
这焊工没话说

作者: 王明杰 时间: 2016-3-3 21:20
这焊功

作者: q748169667 时间: 2016-3-3 22:07

作者: wxlijun324 时间: 2016-3-4 16:01
八级焊工鉴定完毕，看着饱满的焊点就觉得踏实。

作者: 炸机爽歪歪 时间: 2016-10-31 13:13
这个板子是200A的吧？是总体200A还是每路？要是上8个40A电调就不够了吧？

作者: zoudejianjd 时间: 2016-11-1 10:54
专业

作者: fishporidge 时间: 2021-5-8 00:09
太强了

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