Düşük sıcaklık ortamında ısınan PCB


13

Düşük sıcaklıklarda (-60C kadar düşük) çalışacak bir mikrodenetleyici devresi geliştirmem gerekiyor. FR4 PCB kartını -40C'nin üzerindeki ticari sıcaklık aralığına ulaşıncaya kadar ısıtmak istiyorum. PCB'yi ısıtmak için bazı flexi ısıtıcılar buldum. Başka hangi seçeneklerim var? Isıtıcı olarak bir PCB tabakası kullanmak mümkün müdür? Bir katmanı ısıtıcı olarak kullanma hakkında herhangi bir bilgi bulamadım.


3
Sadece birkaç yüzeye monte direnç kullanın, sadece lehim bağlantılarını zamanla çatlatmaya dikkat edin.
John U

MC başlamadan önce ısıtıcınızı hangi mekanizma kontrol edecektir (-60C - -40C)? Isıtıcı için bu bağlantıya bakın - Isıtmalı yatak
Oleg Olivson

1
Bir iç tabakanın ısıtıcı olarak kullanıldığını görmek isterim. İzi güzel ve uzun süre elde etmek için kıvrılmak isteyeceksiniz, ancak güç kaybı ve dahili bakır izlerinin sıcaklık artışı için tüm hesaplamalar internette kolayca mevcut. Güç tüketimi bir sorun değil mi? Eğer öyleyse, bir RTG kullanabilir ve 1 taşla 2 kuş öldürebilirsiniz:>
HL-SDK


1
Bir tür sıcaklık sensörü veya bir anahtarlama devresine bağlı küçük bir termistör ne olacak?
John U

Yanıtlar:


13

Önerdiğiniz gibi, PCB üzerinde veya içinde izleri doğrudan ısıtıcı olarak kullanmaya eğilimliyim. Açıkçası, sıcaklığı korumak için gereken enerjiyi en aza indirgemek için kartı mümkün olduğunca yalıtarak başlayacaksınız. İyi ısı iletkenleri de olabilen harici elektrik bağlantılarına özellikle dikkat edin. Yalıtımda gömülü ekstra tel uzunlukları biraz yardımcı olacaktır.

İzleri çoğunlukla tahta kenarına koyarım, genellikle sıcaklık değişimlerini tahta boyunca minimumda tutmak için onları diğer ısı üreten bileşenlerden uzak tutardım. İzi sürmek için sıcaklık geri bildirimi olan bir akım kaynağı, onu yakmamak için garanti edilen bir "maksimum" ayarıyla tasarlardım.

Bulduğunuz flexi ısıtıcılar aslında aynı şeyi yapıyorlar, ancak muhtemelen uygulama verilerini biraz tescilli olarak görüyorlar. Ayrıntıları kendiniz halletmeniz gerekecek; 1.68 × 10-8 Ω-m @ 20 ° C olan bakırın temel direncine bağlı olarak iz genişlikleri ve kalınlıkları, akım seviyeleri ve sıcaklık artışı gibi şeyler .


1
FR4 epoksinin düşük ısı iletkenliği nedeniyle iç tabakaya izler koymak akıllıca mıdır?
zontragon

2
@zontragon: Gerçekten o kadar önemli değil. Soğutucu gibi, çok fazla ısı taşımaya çalışmıyorsunuz, sadece sistemin sıcaklığını artırın.
Dave Tweed

Neden harici flexi ısıtıcı kullanmak yerine pcb izlerini kullanmak istersiniz? Ne gibi avantajları var?
zontragon

@zontragon: Çünkü PCB maliyetine dahil edilen sıfır artımlı maliyet.
Dave Tweed

8

-60ºC'de oturabilen 400MHz radyo alıcısı veri demodülatörü tasarlamak zorunda kaldım ve alt izdeki PCB'nin altına bir matris oluşumuna bir grup yüzeye montaj direnci koydum (4 katmanlı tahta). Matris, bir direnç başarısız olursa, tüm ısıtıcı fikrini öldürmediği anlamına geliyordu.

Isıtmayı kontrol etmek için bir sıcaklık sensörü kullandım ve yaklaşık +10 roundC civarında bu kapatıldı, çünkü aynı modül tüm gün pişirme sıcaklığında da oturabiliyordu. Ünitenin başlangıçta sahip olduğu tek sorun, 0 ºC ile ısıtmak - devre kartında oluşan yoğuşma ve 5 dakika boyunca telsiz beklendiği gibi çalışmadı. Bu, PCB'nin hassas bir şekilde lake hassas bölgeleri ile iyileştirildi.

0 ºC'ye geri döndüğü için hala göze çarpan birkaç hata vardı, ancak bunlar çok kısa sürdü. Ünite bir aero motor test hücresi için tasarlandı - motor çalışırken olması için iyi bir yer değil! Radyo alıcısı motordan veri topluyordu.


Güzel tasarım! Ancak sistem -60 derecenin altında kalır ve kapatılırsa, MCU'yu 60 derecenin altında çalıştırmadan sistemi nasıl başlatabilirsiniz?
richieqianle

@richieqianle'da MCU yoktu.
Andy aka

Sıcaklık sensörünü nasıl uyandıracağınızı / kapatacağınızı açıklar mısınız?
richieqianle

@richieqianle hatırladığım gibi hepsi bir karşılaştırıcı ile analog olarak yapıldı.
Andy aka

Devrenin diğer kısmını (ısıtma kısmı hariç) düşük sıcaklıkta başlatmaktan kaçınmak için ne yapıldı?
richieqianle
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.