Electrónica en ambientes de alta temperatura

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Soy relativamente (bueno, muy ) nuevo en electrónica. Estoy tratando de encontrar dónde comprar piezas (o incluso más información sobre qué tipo de materiales debería buscar) para construir una placa de circuito con un microcontrolador y un transmisor de RF que pueda soportar la exposición a un ambiente cálido y seco . El extremo superior del rango de temperatura sería 200C (~ 392F), y sería necesario poder operar bajo una exposición constante a esta temperatura durante 8-12 horas. En última instancia, debería ser bastante pequeño (esperamos mantenerlo más pequeño que el tamaño de un par de baterías de 9V apiladas)

Al no ser un científico materialista o de EE tradicionalmente, estoy muy fuera de mi elemento aquí: las referencias a otras fuentes de información, sitios web, etc., para que al menos pueda tener una idea de la dirección sería tremendamente útil.

También me interesaría escuchar más información sobre los métodos de protección térmica. ¿Habría alguna forma de construir un recinto para proteger la electrónica interna del mismo entorno? Pienso que no importa el tipo de "alojamiento" que pueda construir, sin un sistema de enfriamiento activo (lo cual está prácticamente prohibido dado el factor de forma deseado), entonces la electrónica misma tendría que ser capaz de tolerar la temperatura, pero sin duda me encantaría si alguien pudiera corregir mis suposiciones ingenuas aquí.

Gracias por cualquier consejo / ayuda.

    
pregunta Brandon

3 respuestas

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Esto está bien en el territorio de "contratar a una empresa de diseño especialista". Va a ser costoso, por lo que es mejor que lo hagas correctamente y contrates a personas que sepan dónde están todas las trampas y dónde conseguir todas las partes.

y una guía de diseño vinculada desde esa página. El SM320F28335GBS es bueno hasta 210 grados (lo que lo corta un poco). Mientras que puede comprar desde Digikey en cantidades individuales, cuestan $ 300.

El otro enfoque que podría tomar si el tiempo de operación se limita a unas pocas horas en ese entorno y la caja se puede sellar sin cables dentro o fuera, es aislarla en gran medida. Añadir algo de masa térmica, preferiblemente con un cambio de fase. No exceda el tiempo de cocción indicado.

Terminarás con algo así como un cubo de medidor de fibra de vidrio o un aislante de espuma que contiene una caja de zapatos de metanol sellada con los componentes electrónicos que flotan en ella, que permanecerán por debajo de los 70 ° C hasta que se sequen. El ciclo de calentamiento es. En ese punto necesitas enfriarlo de nuevo igualmente lentamente. Creo que esa es la única estrategia viable para la electrónica de temperatura normal que no involucra enfriamiento activo.

Edición: a las baterías normales tampoco les gustan las altas temperaturas, aunque en algunos misiles se usan baterías especiales de sal fundida a alta temperatura.

    
respondido por el pjc50
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La mayoría de los circuitos integrados y componentes comerciales tienen calificaciones de calor, especialmente resistencias y condensadores. Sin embargo, es posible que tengas que mirar las hojas de datos para encontrarlas. En cuanto a un recinto, todo lo que sea pesado y metálico actuará como un disipador de calor para disipar el exceso de calor, pero si el circuito se va a usar en un ambiente caluroso, esto no ayudará mucho.

Sin embargo, nada de esto realmente ayudará con hasta 200˚. Con eso, tiene 2 opciones: partes personalizadas ( muy caras y lentas) o protegiendo toda la configuración del calor (voluminoso). Con protección, la idea es agregar blindaje en el exterior (papel de aluminio o materiales de alta tecnología) y, dentro de él, la mayor cantidad de aislamiento posible. Esto solo funciona si el circuito solo debe ser sometido a calor por un tiempo limitado. Además, esta configuración mantiene el calor dentro y fuera, así que diseñe su circuito para que funcione lo más fresco posible.

    
respondido por el felixphew
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Aquí hay un documento realizado por Honeywell sobre el desarrollo de IC para -55 a 250, pero describe algunos de los desafíos que definitivamente enfrentará el diseño para ese rango operativo. La tecnología de silicio en aislante dará un rango de operación de -55 a 250C. Sin embargo, no soy consciente de cuán amplia es la disponibilidad de dispositivos construidos con esta tecnología. Además, en su máximo de 200C, la soldadura de plomo normal o la soldadura sin plomo probablemente comenzará a fundirse, especialmente después de 8 a 12 horas de funcionamiento, por lo que definitivamente estará viendo diferentes métodos de soldadura

    
respondido por el Kvegaoro

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