Tengo que desarrollar un circuito de microcontrolador que funcione a bajas temperaturas (tan bajo como -60C). Quiero calentar la placa PCB FR4 hasta que alcance el rango de temperatura comercial por encima de -40 ° C. Encontré algunos calentadores flexibles para calentar la PCB. ¿Qué otras opciones tengo? ¿Es posible usar una capa de PCB como calentador? No pude encontrar ninguna información sobre el uso de una capa como calentador.
Me inclinaría por usar trazas en o en el PCB como calentador directo, como sugieres. Obviamente, comenzaría a aislar el tablero tanto como sea posible para minimizar la energía requerida para mantener la temperatura. Preste especial atención a las conexiones eléctricas externas, que también pueden ser buenos conductores de calor. Las longitudes adicionales de cable enterrado en el aislamiento ayudarán bastante.
Colocaría la (s) huella (s) principalmente alrededor del borde del tablero, generalmente manteniéndolos alejados de otros componentes que producen calor para mantener los gradientes de temperatura en el tablero al mínimo. Diseñaría una fuente de corriente que tenga retroalimentación de temperatura para conducir la traza, con una configuración "máxima" que garantice que no se queme.
Los calentadores flexi que encontró esencialmente están haciendo lo mismo, pero probablemente consideran los datos de las aplicaciones como algo propietario. Tendrás que resolver los detalles tú mismo; cosas como anchos y grosores de trazas, niveles de corriente y aumento de temperatura, según la resistividad básica del cobre, que es 1.68 × 10 -8 Ω-m @ 20 ° C.
Tuve que diseñar un demodulador de datos de un receptor de radio de 400MHz que se pudiera sentar a -60 ºC y puse un grupo de resistencias de montaje en superficie en una matriz debajo del PCB en la traza inferior (tablero de 4 capas). La matriz significaba que si una resistencia fallaba, no mataba a toda la idea del calentador.
Utilicé un sensor de temperatura para controlar la calefacción y, en torno a los +10 ºC, este se apagó porque el mismo módulo también podría quedar al calor de la cocción todo el día. El único problema que tuvo inicialmente la unidad fue cuando la calefacción vuelve a subir a 0 ºC: la condensación se formó en la placa del circuito y durante 5 minutos la radio no funcionó como se esperaba. Esto se curó con labrado selectivo de áreas vulnerables de la PCB.
Todavía había algunos fallos notables, ya que subió de nuevo a 0 ºC, pero estos fueron de muy corta duración. La unidad fue diseñada para una celda de prueba de motor aero - ¡no es un lugar agradable para estar cuando el motor estaba encendido! El receptor de radio estaba recolectando datos del motor.
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