ペルチェ制御用ボードの試作(CPUボード)

概要:

ペルチェ制御用のCPUボードを試作しています。CPUはルネサスのRX23E-Aです。ルネサスの評価ボードのマニュアル *1とアプリケーションノート*2を参考にしています。

回路と基板:

Fig. 回路図 1

Fig. 回路図2

Fig. レイアウト

Fig. 基板

Fig. 部品実装後

Fig. 部品表

本ボードは(資料1)のAppendixに記載されている回路図を元にしています。ルネサスの評価ボードでは、熱電対(thermocouple）の接続用に専用コネクタ(FMTC-CU-PCB)を使用していますが、本実験ボードではQIコネクタを使用しています。また拡張用にスイッチ入力ポートと表示器用のSPI通信ポートをつけています。

構成

CPUボードと出力ボード(https://vabc.hatenadiary.jp/entry/2021/11/28/111654）をつなげてペルチェ冷却加温容器内の空気の温度制御を行います。

Fig. 構成図

ルネサスのアプリケーションノート(資料2)を実現したかったのですが難しいので、なるべくシンプルにしています。ルネサスと本ボードの違いです。

Fig. 本ボードとルネサスとの差異

はんだ付け

CPUのはんだ付けは、位置合わせ十分に行いはんだをピンに流し込むイメージで行うと良いようです。 手順: 位置を合わせる。→フラックスをピン全部につける。→端のピンを軽くはんだ付け。→1列分をはんだ付け→他の列も半田付け→もう一度フラックスを塗る。→再度　全ピンのはんだ付け→無水エタノールと綿棒でフラックスを除去。

Fig. CPUのはんだ付け

ビデオ:

1: 位置合わせ	https://youtu.be/ARH6jC1c5wk
2:フラックス塗布	https://youtu.be/ToFIRaoeENQ
3:隅の端子のはんだ付け	https://youtu.be/8gyUPc-iVao
4:一列のはんだ付け	https://youtu.be/D-yWtfHn4QM
5:再フラックスして半田付け	https://youtu.be/bbLHYP7ikHI
6:フラックス除去	https://youtu.be/8DTDW0ZgUCk

・ブリッジした際には、フラックスを塗りブリッジを溶かして、はんだごてを引くようにすればブリッジがとれるようです。（動画は別基板です)

ブリッジの修正

https://youtu.be/IcMRPUTL_Co

*1:資料1 「RSSKRX23E-A ユーザズマニュアル (R20UT4542JJ0110 Rev.1.10) 」

*2:資料2 「RX23E-Aグループ ペルチェクーラー温度制御例 (R01AN5535JJ0100 Rev.1.00) 」