[导读]简介：如何将微型元器件焊接成具有一定功能的电路呢？本文介绍了别人利用橡皮泥完成电路制作的一种方法。关键词：橡皮泥，微型电路，电路板01电路与电路板 电路是由金属导线把电子元器件连接而成具有一定功能的电路网络。最早期的电路由于结构比较简单，电子元器件的体积比较大，通常情况下可以先...
简 介： 如何将微型元器件焊接成具有一定功能的电路呢？本文介绍了别人利用橡皮泥完成电路制作的一种方法。
关键词： 橡皮泥，微型电路，电路板
01 电路与电路板
电路是由金属导线把电子元器件连接而成具有一定功能的电路网络。最早期的电路由于结构比较简单，电子元器件的体积比较大，通常情况下可以先将电子元器件固定在设备外壳中之后，直接使用导线将电子器件引脚连接而成。
下图中显示了早期的电话接收机中电路的组成情况。它是由导线直接将固定好的电子组件进行连接而成。
▲ 图1.1 早期电话机中的电路组成后来随着电路逐渐复杂，包含的电子元器件的种类、数量、大小个头丰富起来，利用 印刷电路板[1] 作为连线与器件的载体，可以方便构成电路，提高电路的生产效率以及可靠性。
下图显示了一款早期苏联生产的电话及内部的电路。可以看到它的电路是由电路板将所有的电子元器件连接而成。
▲ 图1.2 早期苏联商用电话机电路板在现在 电路板[2] 中有着更加丰富的种类，电路板的层数、布线的密度都在增加。板材也有原来的硬质板材，出现了柔性电路板、薄膜电路板。基本上大部分电子设备中都具有不同形态的电路板。
02 免电路板电路
在一些特殊的情况下，还需要将电路板去掉，直接使用电子元器件构建电路系统。特别令人不可思议的情况，对于一些封装非常小的表面封装器件，也可以使用直接构建。
在 Tiny, Solar Powered, Light Seeking BEAM Bot (Mini Photopopper) 介绍了一款微型太阳能昆虫的制作。它可以在阳光下移动，并且具有趋光性，即可以跟踪光源运动。
昆虫机器人的身体就是有一个太阳能电池构成。为了更好电能，昆虫的所有电路以及两个微型电机都是直接连接而成。其中没有使用电路板。
▲ 图2.1 太阳能昆虫机器人下面是这款太阳能昆虫的电路图以及其中所使用的电气元器件。包括有太阳能电池、储能电解电容、两个微型电机、三极管、光电管、二极管以及电压检测集成电路。
▲ 图2.2 太阳能昆虫的控制电路图早期的电子昆虫还是利用了电路板将这些器件组成控制电路。后来作者为了进一步减小电子昆虫的体积，就直接将这些原器件管脚对管脚的焊接起来，甚至连金属导线都免了。
▲ 图2.3 早期的带有电路板的版本说到不可思议的地方，就是这些微型的电子器件直接焊接的过程非常令人着迷。人手直接捏住这些器件都非常困难，那么又如何将它们直接连接在一起呢？
▲ 图2.4 电路元器件▲ 图2.5 管脚对管脚的焊接电路▲ 图2.6 利用橡皮泥夹持来焊接电子电路▲ 图2.7 橡皮泥固定表贴元器件进行焊接▲ 图2.8 电路与微型电机之间使用金属丝连接▲ 图2.9 最终成型的微型昆虫电路部分
03 橡皮泥新用途
透过前面介绍，让我们看到了橡皮泥的新用处。
在构建一些特殊的电路，进行相关的研究的时候，需要构建这些微型的三维电路。橡皮泥用它柔软性、适应性可以很好的将微小的元器件进行固定，方便对它们进行焊接。
▲ 图3.1 橡皮泥的作品
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半桥死区实验室刚好，现场却发热或振铃，说明实际时序并非固定值。栅极驱动电路配死区，必须把延迟、温度和电流方向纳入预算。
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半桥高边偶发欠压，常不是驱动芯片太小，而是自举供电没有被占空比约束。栅极驱动电路采用 Bootstrap 时，必须先问高边能悬浮多久。
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功率器件开关速度一提上去，门极回路往往先失控。栅极驱动电路若没把寄生电感和栅阻取舍算清，效率、EMI 和误导通会互相牵制。
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半桥逻辑正确却仍有直通尖峰，常是关断器件被 dv/dt 拉醒。栅极驱动电路要防误开，关键是让门极在最坏边沿仍被低阻抗钉住。
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驱动电源掉一点，可能把功率器件推到线性区。栅极驱动电路的欠压保护若阈值和关断方式不匹配，故障时会变成二次应力。
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