¿Cómo diseñar circuitos para que funcionen a menos de -55 grados Celsius?

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Estoy intentando diseñar un circuito que debería funcionar correctamente a menos de -55 grados. Hay dos opciones frente a mí: elegir componentes específicos y diseñar cuidadosamente los circuitos para cumplir con los requisitos del entorno, o para calentar el circuito.

Después de buscar en internet por un tiempo, decido elegir el segundo, debido a la complejidad de nuestro circuito. Sería más fácil simplemente calentar el sistema.

Aquí vienen algunos de mis pensamientos iniciales, que son aportados por la publicación mencionada.

  1. El circuito se dividirá en dos partes: la parte de calentamiento y la parte funcional. La parte de calentamiento es crear un ambiente adecuado para la parte funcional. La parte funcional solo puede funcionar correctamente, por ejemplo, por encima de +10 grados.
  2. La parte funcional no funcionará cuando la temperatura esté por debajo de +10 grados. Deberá esperar hasta que el calentador caliente el ambiente.
  3. Se utilizará un sensor de temperatura analógico como este para medir el medio ambiente. Controlará un interruptor 1 * 2: un sistema de alimentación de extremo, el otro circuito de calentamiento de extremo O el circuito funcional.

Mis preguntas:

  1. ¿Puedo obtener algunos comentarios? ¿O algún diseño mejor?
  2. ¿Cómo debo calcular el número de resistencias de calentamiento?
  3. ¿Cómo calcular la potencia de calentamiento necesaria?
  4. Se utilizará algún tipo de material de aislamiento térmico. ¿Cómo encontrarlos?
pregunta richieqianle

1 respuesta

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  1. La parte del sensor que sugiere solo está clasificada para trabajar a -55 ° C, no a continuación. Probablemente funcionará un poco por debajo de eso, pero si realmente lo necesita ... esa parte no está garantizada. T aquí hay elementos calefactores PTC que se pueden usar y que no requieren circuitos activos .

  2. El número y la clasificación de las resistencias (u otro calentador) dependen de la disposición física. No es fácil de calcular. Puede usar un FEA de flujo de calor o construir un prototipo y probarlo (no necesariamente tiene que ir tan bajo para probar el flujo de calor).

  3. Cubierto por 2.

  4. ¿Quieres decir aislamiento? Los libros de texto de ingeniería tienen figuras de resistencia térmica. Los materiales de uso común que tienen un buen aislamiento generalmente tienen algo de aire atrapado. Es posible que tenga otros requisitos (índice de incendio, toxicidad, costo) que limiten las opciones. La espuma de uretano es una común. Hay aislamientos mucho más caros que funcionan incluso mejor, pero no necesariamente se necesita un aislamiento realmente bueno. Si tiene un super-aislamiento, su circuito puede sobrecalentarse durante el funcionamiento normal en un ambiente cálido.

Entonces, creo que su proceso de diseño sería determinar el diseño mecánico y el aislamiento que desea mantener a la temperatura interna a un nivel aceptable con un ambiente caluroso (y que cubra los otros factores), luego estimar la potencia requerida para aumentar la capacidad interna. Temperatura desde el ambiente más bajo al menos hasta la temperatura de operación. También puede decidir dónde apagar el calentador en - si la potencia interna es menor que la potencia del calentador, puede terminar con el encendido y apagado del calentador (o si lo controla suavemente, la potencia disminuirá a medida que aumente la temperatura ambiente) .

También debe verificar que la temperatura de almacenamiento de todas las partes en ambos circuitos incluya el ambiente más bajo posible y que cada parte del circuito de control de temperatura operará en el ambiente más bajo posible (o si no funciona, al menos no se cierra) apagado).

Es posible que deba tenerse en cuenta la congelación y la condensación, pero eso está fuera del alcance de esta pregunta.

    
respondido por el Spehro Pefhany

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