Tengo que desarrollar un circuito de microcontrolador que funcione a bajas temperaturas (tan bajas como -60C). Quiero calentar la placa PCB FR4 hasta que alcance el rango de temperatura comercial por encima de -40C. Encontré unos calentadores flexi para calentar la PCB. ¿Qué otras opciones tengo? ¿Es posible utilizar una capa de PCB como calentador? No pude encontrar ninguna información sobre el uso de una capa como calentador.
Me inclinaría a usar trazas sobre o dentro de la PCB como calentador directo, como sugiere. Obviamente, comenzaría por aislar la placa 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 buenas conductoras del calor. Los tramos adicionales de cable enterrados en el aislamiento ayudarán bastante.
Yo colocaría la(s) traza(s) principalmente alrededor del borde del tablero, generalmente manteniéndolos alejados de otros componentes que producen calor para mantener al mínimo los gradientes de temperatura en el tablero. Diseñaría una fuente de corriente que tenga retroalimentación de temperatura para impulsar la traza, con una configuración "máxima" que garantice que no se quemará.
Los calefactores flexibles que encontraste están haciendo esencialmente lo mismo, pero probablemente consideren que los datos de las aplicaciones son algo exclusivos. Tendrás que resolver los detalles tú mismo; cosas como el ancho y el grosor de las trazas, los niveles de corriente y el aumento de la temperatura, según la resistividad básica del cobre, que es 1,68 × 10 -8 Ω-m a 20 °C.
Tuve que diseñar un demodulador de datos de receptor de radio de 400 MHz que pudiera sentarse a -60 ºC y coloqué un montón de resistencias de montaje en superficie en una formación de matriz debajo de la PCB en la traza inferior (placa de 4 capas). La matriz significaba que si una resistencia fallaba, no eliminaba toda la idea del calentador.
Utilicé un sensor de temperatura para controlar la calefacción y alrededor de los +10 ºC se apagó porque el mismo módulo también podría permanecer expuesto al calor abrasador todo el día. El único problema que tuvo inicialmente la unidad fue cuando se volvió a calentar a 0 ºC: se formó condensación en la placa de circuito y durante 5 minutos la radio no funcionó como se esperaba. Esto se curó con lacado selectivo de áreas vulnerables de la PCB.
Todavía hubo algunas fallas notables cuando volvió a subir a 0 ºC, pero fueron de muy corta duración. La unidad fue diseñada para una celda de prueba de motores aeronáuticos, ¡no es un buen lugar para estar cuando el motor está encendido! El receptor de radio estaba recopilando datos del motor.
Juan U.
Oleg Oliverson
HL-SDK
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Gustavo Litovsky
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Juan U.
richieqianle
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