Estoy trabajando en un producto, una computadora de placa única con una vida útil esperada de 10 a 15 años, y estoy tratando de identificar los componentes correctos en los que enfocarme para esto. Hasta ahora, los capacitores electrolíticos parecen ser el vínculo más débil y obvio, pero me resulta difícil estimar qué tan bien sobrevivirán los convertidores de modo de conmutación (CI) a temperaturas elevadas, por ejemplo. A la temperatura ambiente máxima, veo que algunos de los circuitos integrados se acercan a su temperatura máxima de funcionamiento. ¿Puedo suponer que, si bien los circuitos integrados están dentro de las especificaciones, probablemente funcionarán bien durante los próximos años en promedio?
Por lo tanto, ¿debería centrarme únicamente en especificar los condensadores electrolíticos para esta vida útil y las temperaturas máximas esperadas y asumir que los circuitos integrados y las resistencias serán de poca preocupación?
El producto ha sido diseñado pensando en un bajo autocalentamiento, memorias DDR3 de bajo consumo , convertidores reductores síncronos y omisión de todos los reguladores lineales. Sin embargo, la placa en sí está encerrada en una carcasa de metal 100% impermeable (HMI) que no puede contener rejillas de ventilación ni superficies de disipación complejas por motivos de limpieza. Por lo tanto, en casos extremos con temperaturas ambientales de 40 grados centígrados, el interior del gabinete se calienta y las piezas deben soportar temperaturas elevadas.
Existen métodos estandarizados para calcular la confiabilidad como Bellcore Telcordia. Se puede cuestionar la precisión, pero proporcionan una base para la comparación.
No imagino que haya necesidad de capacitores electrolíticos en un SBC, ya que la fuente de alimentación probablemente sea mejor por separado, y hay poca necesidad de piezas de tantalio con el progreso en las tapas MLCC.
Las cosas complejas como los chips de memoria que se calientan mucho y una gran cantidad de límites de derivación de MLCC probablemente deberían figurar en los cálculos de su vida útil. Los relés tienen una vida definida, la optoelectrónica generalmente envejece, pero los chips VLSI también tienen una vida útil dependiente de la temperatura debido a algunos mecanismos como la migración de metales. Los MLCC pueden fallar en cortocircuito.
Y, si no está vendiendo un producto a prueba de balas empaquetado, la vida útil puede verse reducida por las actividades del usuario. Una vez recibí un controlador de temperatura de "reparación de garantía" que había fallado debido a que un diente de montacargas penetró el panel frontal a una profundidad de al menos 6 ". Harán cosas como conectar 240 VCA a entradas de ADC y colocar componentes electrónicos en lugares propensos a rayos .
Anindo Ghosh
Pedro Mortensen
Steinar