Il y a des milliers d'années, les gens vivaient dans des environnements difficiles et la chaleur estivale intense était tout simplement insupportable. Cependant, grâce à l'invention d'appareils intelligents comme les climatiseurs, nous n'avons plus à subir de telles conditions. Les climatiseurs sont devenus des appareils omniprésents dans les foyers, les lieux de travail et les espaces publics modernes. Ils offrent un confort optimal en contrôlant la température et l'humidité dans un environnement précis. Les climatiseurs sont des appareils complexes composés de divers composants fonctionnant en synergie pour créer l'ambiance intérieure souhaitée. L'un des composants les plus importants d'un climatiseur est le circuit imprimé (PCB). Dans ce guide, nous aborderons en détail le circuit imprimé d'un climatiseur, de sa définition à ses différents types, en passant par ses fonctions, etc. Poursuivons notre lecture.
Qu'est-ce qu'un PCB de climatiseur ?
Un circuit imprimé est constitué d'un matériau isolant, tel que la fibre de verre ou le plastique, sur lequel sont gravés des circuits conducteurs. Il constitue la base de nombreux appareils électroniques, dont les climatiseurs. Le circuit imprimé d'un climatiseur contrôle et régule les différentes fonctions du système. C'est le cerveau du climatiseur et il joue un rôle crucial dans son bon fonctionnement.
Types courants de circuits imprimés de climatiseurs
Circuit imprimé haute température
Les circuits imprimés haute température sont généralement choisis pour les climatiseurs car ils offrent plusieurs avantages clés par rapport aux PCB standard. Ces avantages incluent :
Résistance à la chaleur : Les climatiseurs génèrent une quantité importante de chaleur pendant leur fonctionnement, et les circuits imprimés haute température sont conçus pour résister à ces températures élevées sans se dégrader ni tomber en panne. Ainsi, les circuits imprimés haute température sont moins susceptibles de présenter des problèmes tels que le délaminage, la fissuration ou la déformation, susceptibles d'entraîner des courts-circuits électriques ou d'autres problèmes.
Fiabilité améliorée : Les circuits imprimés haute température étant spécialement conçus pour résister aux températures élevées et à d'autres conditions de fonctionnement difficiles, ils sont plus fiables que les circuits imprimés standard. Ainsi, les climatiseurs équipés de circuits imprimés haute température sont moins susceptibles de subir des pannes, pouvant entraîner des réparations ou des remplacements coûteux.
Meilleures performances : Les cartes haute température sont également conçues pour conserver leurs propriétés électriques et leurs performances à haute température. Ainsi, les climatiseurs équipés de cartes haute température sont moins susceptibles de subir des chutes de tension, des pertes de signal ou d'autres problèmes de performances pouvant affecter leur efficacité globale.
PCB haute fréquence
La plupart des climatiseurs actuels sont intégrés à des systèmes domotiques. Cela signifie que vous pouvez contrôler leur température de refroidissement à l'aide de la télécommande dédiée. Cependant, certains climatiseurs intelligents vous permettent même de contrôler leur température de refroidissement et d'autres paramètres de performance même en votre absence. Dans ce cas, vous devez utiliser une application dédiée pour contrôler la température de refroidissement et les autres paramètres de performance du climatiseur. Un climatiseur est capable de le faire grâce à sa capacité à traiter les signaux qui lui sont envoyés par la télécommande ou les serveurs cloud.
Ce traitement du signal signifie qu'il y a des cycles supplémentaires en plus des cycles thermiques du Système de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) Si un appareil est soumis à de tels cycles, les risques de défaillance du système sont considérablement élevés. En effet, ces cycles de fonctionnement élevés impliquent que les composants électroniques doivent gérer des fréquences très élevées.
De telles fréquences élevées peuvent non seulement dégrader les performances électroniques, mais aussi contribuer à l'inclusion de bruit. Il est donc empirique d'utiliser une carte de circuit imprimé de climatiseur qui ne soit pas sujette aux conséquences de ces fréquences élevées. Par conséquent, PCB haute fréquence Ils semblent parfaitement adaptés aux climatiseurs. En effet, ils sont dotés de laminés spéciaux facilitant leur utilisation à hautes fréquences. De plus, ce laminé spécial permet une meilleure gestion du transfert thermique important à travers la carte. Le principal avantage des circuits imprimés haute fréquence est de minimiser le bruit de votre système de climatisation.
PCB rigide
Les appareils sophistiqués tels que les climatiseurs utilisent des composants mécaniques haut de gamme et sont essentiellement des systèmes CVC. Par conséquent, leurs composants sont souvent soumis à de fortes contraintes thermiques. Si nous utilisons un circuit imprimé standard pour un climatiseur, ses performances risquent de diminuer et le système entier de tomber en panne. Un climatiseur implique de nombreux cycles de chauffage et de refroidissement. Cela signifie que le circuit imprimé standard subit de fréquentes dilatations et contractions thermiques.
Par conséquent, un circuit imprimé standard perd ses dimensions, sa forme et son aspect. Dans ce cas, il tombe en panne et ses fonctionnalités ne répondent plus aux normes établies. Il est donc nécessaire de concevoir un circuit imprimé pour climatiseur présentant une stabilité dimensionnelle remarquable et ne s'altérant en aucune circonstance.
Alors, nous pouvons choisir un PCB rigide Il est idéal pour une utilisation dans tout type de climatiseur grâce à sa stabilité dimensionnelle exceptionnelle et à sa faible déformation due aux contraintes thermiques. Ces circuits imprimés sont fabriqués à partir d'un substrat rigide, gage de résistance et de durabilité. Un circuit imprimé rigide offre ainsi une durée de vie plus longue et un bon fonctionnement même à des températures élevées. C'est pourquoi il est idéal pour les systèmes CVC tels que les climatiseurs.
Les fonctions d'un circuit imprimé de climatiseur
Contrôle du compresseur
Le compresseur est le cœur d'un climatiseur. Il comprime le fluide frigorigène et le fait circuler dans le système. Le circuit imprimé contrôle le compresseur en régulant la tension et la fréquence qui lui sont fournies. Il surveille également les performances et la température du compresseur pour garantir son bon fonctionnement.
Contrôle du ventilateur
Le ventilateur assure la circulation de l'air dans la pièce. Le circuit imprimé contrôle sa vitesse en régulant la tension qui lui est fournie. Il surveille également les performances et la vitesse du ventilateur pour garantir son bon fonctionnement.
Contrôle de la température
En surveillant la température de la pièce et du serpentin de l'évaporateur, le circuit imprimé régule la vitesse du compresseur et du ventilateur pour maintenir la température souhaitée. Il contrôle également le cycle de dégivrage, qui élimine le givre accumulé sur le serpentin de l'évaporateur.
Gestion de l'énergie
Le circuit imprimé gère l'alimentation des différents composants du climatiseur. Il régule la tension et le courant fournis à chaque composant afin de garantir une alimentation adéquate.
Communication
Le circuit imprimé communique avec la télécommande et affiche l'état de l'appareil sur l'écran. Il communique également avec d'autres appareils électroniques, tels que les thermostats et les systèmes de maison connectée.
Les exigences de base des cartes de circuits imprimés dans un climatiseur
Maintenir la taille et la forme
La taille et la forme du circuit imprimé doivent être adaptées au climatiseur où il sera installé. Il doit s'insérer parfaitement dans l'espace prévu. De plus, les circuits imprimés utilisés dans les climatiseurs doivent conserver leur forme et leur taille, garantissant ainsi que leurs performances et leur fonctionnalité ne seront pas compromises, ce qui pourrait entraîner une panne du système.
Résister aux fluctuations de température
Un climatiseur étant un système CVC, on observe souvent des transferts de chaleur et des fluctuations de température importants et intenses. Il est donc nécessaire d'avoir une carte électronique capable de supporter ces fluctuations de température et ces transferts de chaleur intenses.
Résister à un grand nombre de cycles
Le climatiseur extrait l'air chaud de la pièce. Parallèlement, il réinjecte l'air extérieur dans la pièce après l'avoir refroidi. Pour ce faire, nous utilisons souvent des gaz liquides. Ces processus impliquent souvent des cycles thermiques intenses tels que condensation, compression, expansion, contraction, accumulation et enfin évaporation. Ces processus se déroulent souvent de manière cyclique et se répètent des centaines de fois au cours d'une même journée. Il est donc nécessaire d'avoir une carte électronique de climatiseur capable de supporter ces nombreux cycles.
Quelles sont les causes d'un AC PCB échouer?
Décharge électrostatique (ESD) Lors de la manipulation de circuits imprimés, l'accumulation d'électricité statique sur les vêtements ou les outils d'un technicien peut se décharger sur le circuit imprimé et endommager les composants sensibles comme les circuits intégrés. L'utilisation de tapis et de bracelets antistatiques permet de prévenir les décharges électrostatiques.
Tension d'entrée incorrecte – Appliquer une tension ou un courant incorrect à un circuit imprimé lors de l'installation peut endommager les circuits. Les techniciens doivent respecter scrupuleusement les consignes de tension indiquées dans les spécifications du climatiseur.
Courts-circuits – La poussière, l’humidité ou un câblage lâche peuvent créer des courts-circuits entre les contacts d’un PCB, ce qui peut rapidement entraîner une surchauffe et des circuits brûlés.
Poussière, humidité, chaleur – L’accumulation de poussière agit comme un isolant, emprisonnant la chaleur dégagée par Composants PCB, ce qui peut entraîner une défaillance thermique. L'humidité corrode les contacts. Un nettoyage et une étanchéité appropriés du filtre peuvent empêcher l'accumulation de vapeurs.
Impact physique – En cas de chute d'un circuit imprimé, les connexions peuvent se fissurer ou se détacher. Une manipulation soigneuse permet d'éviter tout dommage. Les vibrations pendant le transport peuvent également fragiliser les points de soudure. Un emballage approprié permet d'éviter tout dommage pendant le transport.
Vieillissement – Des années de dilatation/contraction dues aux variations de température peuvent fragiliser les soudures. La durée de vie des composants diminue avec l'usage, car les circuits se dégradent. Globalement, le vieillissement réduit l'intégrité structurelle et électronique du circuit imprimé.
Réparer les circuits imprimés AC – est-ce que cela en vaut la peine ?
Les climatiseurs contiennent des circuits imprimés qui peuvent tomber en panne avec le temps. Lorsqu'un climatiseur cesse de fonctionner, le problème est souvent dû à un circuit imprimé défectueux. Remplacer l'ensemble du climatiseur peut s'avérer coûteux, c'est pourquoi certains propriétaires optent pour la réparation du circuit imprimé. Bien que la réparation d'un circuit imprimé soit moins coûteuse qu'un remplacement complet, il y a des avantages et des inconvénients à prendre en compte. D'un côté, un circuit imprimé réparé permet de remettre le climatiseur en marche pour une fraction du coût de remplacement. Cependant, les circuits imprimés réparés peuvent tomber en panne plus rapidement qu'un nouveau. La qualité de la réparation varie également. Globalement, la réparation du circuit imprimé constitue une option économique, mais les appareils présentant des problèmes de circuit imprimé chroniques peuvent justifier l'investissement d'un climatiseur neuf.
Pour en savoir plus: Comment réparer les circuits imprimés ?
Où trouver des cartes PCB de climatiseur fiables
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