Uso do compensador PID no controle de temperatura de um forno elétrico à resistência para soldagem de componentes SMD.

Abstract

A necessidade de soldar componentes SMD é cada vez mais frequente. Muitos projetos eletrônicos necessitam de uma placa que utiliza componentes SMD, e sua solda tem que ter qualidade para o funcionamento correto do projeto. Além disso, é possível construir placas menores e mais baratas devido às dimensões e preços desses componentes. A soldagem de componentes convencionais é normalmente feita com um ferro de solda de baixa potência e uma solda muita fina. Porém, sua grande limitação é que os componentes a serem soldados têm de estar acessíveis na ponta do ferro de solda, sendo que com muitos componentes SMD isso é muito difícil de se conseguir ou até mesmo impossível para alguns deles devido às suas pequenas dimensões. Desta maneira surgiu a proposta da construção de um forno que consiga soldar de forma eficiente componentes SMD. O método utilizado para solda é conhecido como método de refluxo (ou em inglês, reflow), que consiste em aplicar uma fina camada de solda aos terminais da placa de circuito impresso, onde os pinos dos componentes SMD devem ser soldados. Após isso a placa é colocada no forno que irá seguir diferentes perfis de temperatura, resultando no final, em uma placa com solda de qualidade. O forno escolhido deve possuir uma câmara interna tão pequena quanto possível para caber as placas que se pretende soldar. Desse modo a temperatura irá ser elevada mais rápido, o que é extremamente importante na fase da soldagem. Na modelagem do forno, foram utilizadas diferentes tensões de alimentação e as curvas de temperatura foram obtidas com um termopar tipo K e o software LABVIEW. Assim foi possível, por meio do software MATLAB, modelar o forno e por meio desse modelo estimar os parâmetros do controlador PID, obtendo um controlador capaz de seguir o perfil de temperatura reflow. O forno foi desenvolvido no Laboratório de Protótipos e Desenvolvimento de Novas Tecnologias da Escola de Minas.