¿Los circuitos están dañados por un entorno constante de 55 °C?

Sé que las temperaturas similares al sol matan la electrónica, pero ¿qué pasa con 55 ° C si es constante?

Tengo una pequeña cámara web comercial que tiene una clasificación oficial de 0 °C a 70 °C. No tiene condensadores de gelatina. Tengo la intención de calentarlo a 55 ° C muy constantes para que sus características de funcionamiento nunca fluctúen independientemente de la temperatura ambiente. Claramente, el dispositivo no explota exactamente a 70 °C, por lo que debe haber algún tipo de curva alrededor de ese umbral.

¿Puede esto afectar negativamente a la cámara? ¿Existe alguna forma de reducción de la vida útil general para todos los componentes, no solo para los condensadores de gelatina?

¿Los dispositivos están dañados por alta corriente o alta temperatura? amd ¿ Qué es exactamente lo que se "desgasta" y daña con el calor? existen, pero no responda del todo a esta.

Lo siento, ¿por condensadores de gelatina te refieres a electrolíticos de aluminio? Nunca he oído el término antes.
@Felthry Sí, los que tienen el electrolito húmedo que se seca.
No obtendrás una respuesta satisfactoria. Pero, en general, las reacciones químicas de todo tipo son más rápidas a temperaturas más altas. Entonces, correr a 55C probablemente acelerará la falla. Pero estimar el efecto exacto es probablemente imposible. Alguien tendría que ejecutar lotes a ambas temperaturas para medir el alcance del efecto. En general, probablemente intentaría ejecutarlo a una temperatura ligeramente más baja, como 40 o 45. Pero es su elección.
Además, no sé si el rendimiento del ruido del sensor es importante para usted. Pero se degradará a temperaturas más altas y se mejorará a temperaturas más bajas.
@mkeith ¡Absolutamente! No se lo digas a nadie, ya que sesgará la pregunta, pero quiero ruido del sensor. Es la fuente de entropía para un verdadero generador de números aleatorios. El calentamiento por control PID más el enfriamiento pasivo facilita una temperatura constante, por lo tanto, una tasa de entropía constante del sensor. Por lo tanto, debe calentarse por encima del ambiente máximo del Reino Unido.
Interesante. No se lo diré a nadie. A un amigo mío le gusta la astrofotografía, así que enfría su sensor. Hay muchas cosas, algunas de las cuales probablemente también se apliquen a usted. Por ejemplo, si oscurece la lente por completo y luego toma una exposición prolongada, habrá una imagen fantasma. Esto es solo un sesgo de píxeles. Pero se ha sustraído de la imagen real. En su caso, esa imagen fantasma puede hacer que su ruido suene menos criptográficamente, por lo que es posible que también deba eliminarlo.
Si puedes, abre la cámara. Si ve algunos PLANOS --- VDD, TIERRA ---- entonces es probable que tenga buenos flujos de calor. Si puede, abra la cámara y deje que el aire fluya verticalmente.

Respuestas (4)

La suposición general de trabajo es que la vida útil se reduce a la mitad por cada aumento de 10 °C, por lo que podría suponer que la vida útil será solo el 25 % de la vida útil a 25 °C de temperatura ambiente.

Desde la temperatura de funcionamiento propuesta hasta el máximo permitido, hay solo 15 grados, por lo que es difícil realizar una prueba acelerada. Puede intentar superar los límites nominales en una prueba destructiva, pero puede obtener un número innecesariamente pesimista (muchas partes funcionarán con especificaciones relajadas a temperaturas muy altas). También es posible obtener una respuesta optimista, especialmente si deja de funcionar temporalmente, pero eso es menos probable.

Mi conjetura es que estaría bien durante algunos años, pero eso y $ 2 te darán una taza de café. Un mejor número podría provenir del análisis de cada componente y la aplicación de cálculos de confiabilidad. El chip LSI y los condensadores de cerámica o tantalio son probablemente los eslabones débiles, y cualquier componente de la fuente de alimentación sometido a tensión, como los reguladores lineales o de conmutación.

Los capacitores electrolíticos a menudo tienen una vida útil de solo 2000 o 5000 horas a temperatura nominal (generalmente 105 o 85 grados C), por lo que son un eslabón débil típico, por lo que es bueno que su cámara no tenga ninguno.

la mitad de cada 10C no es exacta. es una mala aplicación de una observación estadística específica. es mejor que eso
Obtendré la información más tarde (en mi máquina de trabajo)

Este es un problema muy complicado que tiene muchas advertencias y respuestas calificadas. Esta es solo una descripción general copiada de mis comentarios.

Como regla general, el calor siempre disminuirá la vida útil del dispositivo, sin embargo, esto puede ser más largo que la vida útil esperada (garantizada).

Todos los componentes electrónicos fallarán, eventualmente, la pregunta es la cantidad de tiempo y el método de falla (a prueba de fallas silenciosas o "evento de calor" dramático). Su objetivo como diseñador/integrador es identificar la vida útil efectiva y los modos de falla aceptables, luego trabajar para calificar el dispositivo o diseñar soluciones alternativas.

En el peor de los casos, si no existe una alternativa adecuada, una solución alternativa puede ser el enfriamiento activo.

Lo mejor que puede hacer es comprar algunas muestras y hacer algunas pruebas a 50 °C y quizás algunas pruebas aceleradas a 70 °C para determinar si cumple con las características de rendimiento y vida útil que necesita.

Diseñar este tipo de prueba está más allá del alcance de estas preguntas y respuestas, pero existen instalaciones comerciales que le alquilarán tiempo en una cámara de prueba térmica y asesoramiento de expertos, o puede probar algo usted mismo.

Asegúrese de colocar sondas de temperatura en ciertas partes que tienden a estar más calientes que el ambiente (p. ej., reguladores de potencia y tapas de filtro) para asegurarse de no exceder su valor nominal.

Además, tenga en cuenta que para los condensadores cerámicos, la clase de asuntos dieléctricos. La clase 2 (por ejemplo, X7R), que resulta ser el tipo más común (mejor precio frente a tamaño frente a clasificación), tiene una gran dependencia de la temperatura. La clase 1 (p. ej., NP0 o C0G) casi no depende de la temperatura. Estas relaciones pueden afectar el funcionamiento del dispositivo incluso si no falla o afecta significativamente la vida útil.

Depende... Hacer funcionar los componentes electrónicos a temperatura acorta su vida útil, pero igualmente los dañará si se los lleva más allá de su temperatura de funcionamiento.

Tome un regulador lineal, por lo general tienen una temperatura de unión máxima de 150C. Ahora, un diseñador puede tomar "crédito por" el entorno operativo de 40 ° C que produce un diferencial de temperatura mucho mayor para ayudar a mantener fresca la unión. Es posible que las pruebas iniciales hayan mostrado que no se necesitaba refrigeración adicional (disipador de calor, etc.) para los casos de uso previstos.

Si luego opera a un ambiente más alto, un ambiente fuera del rango operativo indicado, entonces puede haber daños permanentes.

Mi consejo, si esto es lo que quieres/necesitas hacer, abre el dispositivo y usa una cámara térmica para ver cómo se calientan las piezas. Mediante algunas matemáticas simples, obtendría una estimación aproximada de qué tan caliente se calentaría la carcasa de algunos dispositivos. NO dejes que nada supere los 100C

Tengo una pequeña cámara web comercial que tiene una clasificación oficial de 0 °C a 70 °C.

Supongo que no está calificado en absoluto , ya que esta es solo la especificación de piezas en el rango de productos electrónicos de consumo. Leer como: Bueno a temperatura ambiente, operar en un automóvil puede matarlo de cualquier manera.

El problema al que te enfrentas es la distribución desigual del calor. Con suficiente margen de temperatura, esto no es un problema. Es poco probable que un dispositivo fabricado con componentes de consumo falle hasta una temperatura ambiente de 40 °C. Por encima de eso, depende de su propia producción de calor y posición de montaje.

¿Conoces las cifras de tu pequeña cámara web comercial?

No puedes solucionar ese problema controlando la temperatura ambiente , sin importar si es de 40°C o 55°C. Se trata de sacar rápidamente el calor generado internamente de esa carcasa. Si lo diseñó usted mismo, agregaría disipadores de calor y ventiladores de gran tamaño para ayudar.

Err, te has perdido un poco el punto. No eres tu, soy yo. Específicamente quiero hacer funcionar la cámara a 55 grados. ¿Eso lo dañará?
No, te estás perdiendo el punto. ¿Cómo controlas que las partes de la cámara estén a 55 °C, si solo controlas la temperatura ambiente? La cámara tiene fuentes de calor internas que ya no se pueden descuidar a temperaturas ambiente más altas.
Digamos que he aprendido de una amarga, amarga y amarga experiencia que expandir este tipo de preguntas es contraproducente. ¿Podemos simplemente suponer que la temperatura ambiente inmediatamente alrededor del dispositivo se mantiene activamente en 55? Algunos componentes internos pueden exceder esto, pero el dispositivo tiene una dimensión de solo 1 "en principio y es de 3.3 V. Es poco probable que exceda los 70. ¿Es eso un problema?
Por favor, ignora mi respuesta entonces.
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