실내 및 실외 환경에서 전자 장치를 보호하기 위한 인클로저 선택하기

내부적으로는 시스템이 달라질 수 있지만, 전자 인쇄 회로 기판(PC 기판)은 열, 추위, 빛, 물, 먼지, 습도, 화학 물질 등의 환경적 침입에 대비해 외부적으로 보호되어야 합니다. 또한 변조로부터의 보호 및 전기 충격과 합선을 방지하기 위해 기계적 분리가 요구되며, 충격 및 진동으로부터의 분리를 추가적으로 고려해야 경우도 있습니다. 또한 인클로저는 전기장/자기장 및 전기적 전파 방해로부터도 차폐되어야 합니다. 마지막으로, 전자 회로 기판은 화재나 홍수와 같은 재난으로부터 보호되어야 합니다.

설계자가 직접 인클로저를 제작할 수는 있지만, 그러려면 시간이 많이 걸리고 결과물이 미흡할 수 있습니다. 이에 방법은, 재료, 크기, 실장 및 실링과 관련하여 다양한 옵션을 제공하는, 신뢰할 수 있는 제조업체의 인클로저를 기성품으로 구입하는 것입니다.

이 기사에서는 실내 및 실외 사용에 적합한 플라스틱 인클로저의 선택 기준에 대해 설명합니다. Hammond Manufacturing의 사례를 사용하며, 적절한 실링 및 난연 특성을 갖춘 설계를 선택하는 데 중점을 둡니다.

전자 제품 인클로저 선택

인클로저를 선택하기 전, 장치의 위치 및 환경이 구체적으로 정해져야 합니다. 실장될 위치가 실내인지, 아니면 실외인지? 벽에, 기둥에 또는 벤치에 실장될 것인지? 방수, 부식 방지, 방진, 자외선 차단, 방염 처리가 반드시 필요한지? 실장되는 부속 조립품은 PC 기판인지, 아니면 DIN 레일 모듈인지? 이러한 사항들이 먼저 정해져야만 인클로저를 선택할 수 있습니다.

소형 전자 인클로저는 다양한 소재로 제공됩니다. Hammond Manufacturing은 강철, 스테인리스강, 시트 및 다이캐스트 알루미늄, ABS 플라스틱, 폴리카보네이트로 만든 소형 전자 인클로저를 설계 및 구축하며, 다양한 크기와 기하학적 구성으로 제공됩니다. 최근 몇 년간은 플라스틱 인클로저가 환경으로부터의 보호가 탁월한 동시에 비용이 저렴하고 무게가 가벼워 각광을 받고 있습니다.

플라스틱 인클로저

Hammond Manufacturing 1555F 계열(그림 1)은 열악한 환경에서 작동하도록 설계된 일련의 플라스틱 방수 인클로저 중 하나입니다. ABS 플라스틱 또는 폴리카보네이트 소재로 제작된 이 제품은 벽면 실장용으로, 일체형 실장 플랜지, 실장 보스 및 실링 개스킷이 포함되어 있습니다.

그림 1: Hammond Manufacturing 1555F 계열 인클로저의 주요 구조적 특징이 표시되어 있습니다. (이미지 출처: Hammond Manufacturing)

1555F 계열에는 레이블 또는 멤브레인 키패드를 수용하기 위한 함요형의 매끄러운 성형 표면 등 Hammond Manufacturing 플라스틱 인클로저의 일반적인 특징이 많이 포함되어 있습니다. 모든 제품에는 PC 기판을 실장하기 위한 일체형 보스가 포함되어 있으며, 일부 제품에는 DIN 레일 모듈용 마운트도 포함되어 있습니다. 이 모듈은 교체 가능한 고온 UL 인증 실리콘 개스킷을 수용하기 위해 텅 앤 그루브 슬롯을 사용하여 시일되어 있습니다. 텅 앤 그루브 슬롯은 개스킷을 고정하고 다이캐스트 인클로저에 사용되는 단순한 랩 조인트 시일보다 더 나은 실링을 제공합니다. 모든 하드웨어는 스테인리스강 또는 황동 등 부식에 강한 재질로 되어 있습니다. 덮개 나사와 개스킷이 포함되어 있으며, 분실 방지를 위해 자체적으로 고정됩니다.

대체 하드웨어 및 개스킷도 제공됩니다. 이 계열의 인클로저는 표준 RAL-7035 연회색이며, 세척이 쉬운 새틴 마감으로 제작됩니다(키패드 함요는 예외로 부드러운 재질임). 몰드인 실장 플랜지는 1555F 계열의 특징입니다. 모든 제품의 부속품에는 무거운 PC 기판을 고정하기 위한 아연 도금 강철 실장 패널이 포함됩니다. 금속 패널은 전자파 장해(EMI) 억제를 위한 내부 차폐를 위한 베이스의 역할도 합니다. 접근 제어 옵션에는 통풍구, 압력 보상 플러그, 방수 스트레인 완화 코드 그립, 방수 환풍기 등이 있습니다. 이러한 방법들로 인해 인클로저의 방수 무결성 유지와 동시에 전선 접근 및 압력 균등화가 가능해집니다.

ABS 모델은 실내에서의 사용만 권장됩니다. IP66 등급의 방수/방진 기능을 갖추어, 먼지와 일시적인 침수로부터 완벽하게 보호됩니다. 폴리카보네이트 인클로저는 자외선 안정화 처리되어 실내 및 실외에서 사용할 수 있습니다. IP68 등급으로 먼지와 완전 침수로부터 보호됩니다. UL 등급(cUL 및 UL508A 모두 등재)이며, 가연성 등급은 UL94 5VA입니다. NEMA 유형 4, 4X, 6, 6P, 12, 13 등급을 충족하도록 설계되었습니다.

이 계열은 소재별로 23가지의 다양한 크기로 제공됩니다(2.56인치(65밀리미터[mm]) 길이, 2.56인치(65mm) 너비, 1.67인치(42.4mm) 높이에서 9.45인치(240mm) 길이, 6.34인치(161mm) 너비, 2.40인치(61mm) 높이까지).

Hammond Manufacturing 1555H2F42GY(그림2)는 1555F 계열 인클로저의 예입니다. 7.086인치(180mm) 길이, 4.723인치(120mm) 너비, 2.441인치(62mm) 높이의 플랜지형 폴리카보네이트 박스입니다.

그림 2: Hammond Manufacturing 1555H2F42GY는 IP68 등급의 방수 폴리카보네이트 인클로저입니다. (이미지 출처: Hammond Manufacturing)

벽면 실장용 중형 인클로저입니다. 이 인클로저는 플랜지에 영구 실장을 위한 4개의 원형 장착 구멍과 빠른 실장 및 제거를 위한 2개의 키홀 구멍이 있습니다. 4개의 M4 스테인리스강 나사가 스테인리스강 인서트와 결합하여 박스를 베이스에 실장합니다. 커버 나사와 인서트가 개스킷 둘레의 바깥쪽에 있어 개스킷을 단단히 실링할 수 있습니다.

1557 계열(그림 3)은 방수 기능이 있으며, 설계자가 다양한 실장 옵션 중 하나를 선택할 수 있습니다. 이 제품은 ABS 플라스틱과 폴리카보네이트 소재로 제공되며, 모두 검은색 또는 회색 마감으로 선택할 수 있습니다. 이 소재는 1555F 계열과 동일한 표준을 충족합니다. 둥근 모서리로 구성된 모던한 디자인이며, 방진 및 방수 기능도 제공합니다.

그림 3: 1557 계열은 다양한 실장 옵션과 함께 ABS 및 폴리카보네이트 소재로, 검은색 또는 회색으로 제공됩니다. (이미지 출처: Hammond Manufacturing)

이 인클로저는 정사각형 단면이 3.15인치(80mm) x 3.15인치(80mm)에서 7.874인치(200mm) x 7.874인치(200mm)에 높이가 1.77인치(45mm), 2.36인치(60mm) 또는 2.76인치(70mm)인 8가지 다양한 크기로 제공됩니다.

1557 계열의 실장 옵션에는 벽면 실장, 테이블톱 실장 및 폴 실장(옵션)이 있습니다(그림 4).

그림 4: 1557 계열의 실장 옵션에는 벽면 실장, 데스크톱/테이블톱 실장, 폴 실장이 있습니다. (이미지 출처: Hammond Manufacturing)

1557 계열의 1557DBK는 4.724인치(120mm) x 4.724인치(120mm) x 1.772인치(45mm) 크기이며, 검은색 ABS 플라스틱으로 구성되어 있습니다. 1557DBK는 IP66의 침투 보호 등급을 갖춘 실내용 제품입니다. 이 계열에는 폴 실장, 알루미늄 내장 실장 패널, 방수 코드 그립, 브리더 키트, 압력 보상 플러그 등의 옵션이 있습니다. 교체용 개스킷, 뚜껑 나사, 실장 나사 및 고무 풋도 제공됩니다.

1554 및 1555 계열은 범용 ABS 플라스틱 또는 폴리카보네이트 인클로저입니다. 이전 인클로저에서 설명한 대로, 각 소재에 대해 동일한 표준 적합성을 지닙니다. 각 계열에서 32가지의 다양한 크기가 제공됩니다. 박스의 크기는 2.6인치(66mm) x 2.6인치(66mm) x 1.6인치(40mm)에서 11.81인치(300mm) x 9.45인치(240mm) x 4.72인치(120mm)까지 다양합니다. 단면은 정사각형 또는 직사각형입니다.

이 계열들 사이의 주요 차이점은 1555(그림 5, 왼쪽)는 레이블 또는 키패드 실장을 위해 함요형 덮개를 사용하는 반면 1554(그림 5, 오른쪽)는 평평한 덮개를 사용한다는 점입니다.

그림 5: 1555 계열(왼쪽)은 레이블이나 멤브레인 키패드를 수용할 수 있는 함요형 덮개가 있는 반면 1554 계열(오른쪽)은 평평한 덮개가 있습니다. (이미지 출처: Hammond Manufacturing)

1554 계열의 폴리카보네이트 버전은 불투명 회색, 투명 또는 반투명 스모크 덮개가 제공됩니다. ABS 인클로저 덮개는 불투명 회색으로만 제공됩니다. 투명 및 반투명 덮개는 내부 표시등과 측정값을 확인하는 데 유용합니다.

1554 및 1555 계열에는 16 게이지 아연 도금 강철로 된 내장형 패널이 옵션으로 제공됩니다. 기타 옵션으로는 브리더 키트, 압력 보상기 플러그, 홀 플러그, 소형 방수 환풍기, 방수 코드 그립, 폴 실장 키트 등이 있습니다. 교체용 부품에는 예비 개스킷과 실장용 및 덮개용 나사가 포함됩니다.

1554 계열의 예로는 1554CGY가 있으며, 4.724인치(120mm) x 2.559인치(65mm) x 1.575인치(40mm) 크기의 ABS 인클로저입니다.

1555HGY는 1555 계열의 예입니다. 7.087인치(180mm) x 4.724인치(120mm) x 2.362인치(60mm) 크기의 ABS 인클로저입니다.

결론

Hammond Manufacturing은 다양한 소재와 그보다 더 광범위한 크기의 기성품 인클로저를 제공합니다. 이러한 인클로저에는 회로 기판 또는 DIN 모듈용 실장 보스, 내장형 금속 패널, 액세스 포트 및 유연한 실장 옵션이 포함됩니다. 따라서 설계자는 필요에 따라 다양한 실링 및 실장 옵션 중 선택할 수 있습니다.