¿Qué valores de resistencia debo usar para un divisor de voltaje que tiene que operar a bajas temperaturas?

Estoy diseñando una computadora de vuelo para un picoglobo liviano: funcionará (con suerte) en la atmósfera superior hasta alrededor de -40C. Para mantener el peso bajo, todo funcionará con 1 batería AA con una bomba de carga. Sin embargo, al leer la hoja de datos de la bomba de carga elegida (MCP16251), descubrí algo que no había tenido en cuenta:

Cuando una aplicación se ejecuta por debajo de -20 C, se deben usar valores más pequeños para las resistencias de retroalimentación para evitar cualquier alteración de VOUT, debido a la ruta de fuga en los PCB. (Página 12, apartado 4.2.3.)

Elegir valores de resistencia más pequeños es trivial, pero no estoy seguro de qué está sucediendo exactamente aquí (por qué se ve afectado por la temperatura) y cuánto valores más pequeños debo elegir que los ejemplos que dan en la hoja de datos (en el orden de 1MOhm).

Sin un esquema (y dado que se trata de rutas de fuga en una placa de circuito impreso, el diseño de la placa de circuito impreso) no se puede decir mucho. Si la ruta de fuga es lo suficientemente larga y / o la cosa está recubierta de manera adecuada, esa nota es cero de todos modos.
@PlasmaHH Aún no hay esquema, ya que solo estoy investigando componentes, pero ¿cómo es que la temperatura afecta la ruta de fuga, en cualquier caso?
Una cosa podría ser que, dependiendo de los contaminantes que causen la fuga, podrían disminuir drásticamente la resistencia.
Página 12, apartado 4.2.3
@placeholder Lo siento, debería haber agregado eso a la cita.
Las fugas en el IC serán peores a temperaturas más altas; a bajas temperaturas, le preocuparía que la humedad se condensara en la PCB y causara fugas. Si el entorno del globo tiene poca humedad, es posible que esto no sea un problema. Al final, la fuga afectará la precisión de la configuración del voltaje de salida. Para obtener una estimación, considere que puede obtener una fuga de 100 Mohm entre los nodos; luego puede estimar si eso es significativo para sus necesidades.

Respuestas (2)

Las declaraciones en la hoja de datos no parecen estar relacionadas como parece haber asumido. Las rutas de fuga no están asociadas con bajas temperaturas, hay dos problemas separados. Editar: notó que el OP citó una sección diferente de la hoja de datos que parece (para mí) estar equivocada.

A temperaturas más bajas, la ganancia de los BJT disminuirá, por lo que el error debido a las corrientes de polarización será mayor, por lo que debe usar resistencias de menor valor para el mismo nivel de precisión. La corriente de polarización de retroalimentación suele ser de 10 nA a 25 °C, lo que es consistente con una entrada BJT.

No está claro en la hoja de datos cuál es el circuito interno, pero los 1.23 V implican una referencia de banda prohibida bipolar y pueden tener un amplificador diferencial de entrada BJT para el amplificador de error; dicen tipo de transconductancia, que es típicamente entrada bipolar.

Texto real de la hoja de datos:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Este es realmente un problema común cuando se diseñan productos que tienen que funcionar en un amplio rango de temperatura: algunas cosas tienden a deteriorarse a bajas temperaturas y otras a altas temperaturas (y muchas cosas empeoran con la radiación, pero esa es otra historia).

El extracto de la hoja de datos que cité definitivamente dice " debido a la ruta de fuga en los PCB", ¡así que diría que hizo la relación bastante explícita! Esto fue parte de mi confusión, ya que tampoco vi la correlación entre la temperatura y las vías de fuga. No tenía idea de que la ganancia de los BJT caía con la disminución de la temperatura, así que gracias por eso, ¡es interesante notarlo!
@berry120 Ah, sí, me pregunto si alguien volvió a escribir esa parte de la hoja de datos para "aclarar" sin conocer los problemas reales. Puaj.
@SpheroPefhany Muy posiblemente, para bien o para mal, siempre me han dicho que la hoja de datos nunca se equivoca :)
@berry120 Desafortunadamente, las hojas de datos son incorrectas de vez en cuando, y todos los circuitos de ejemplo, excepto los más sencillos, a menudo son inadecuados para el uso real, especialmente en el mundo analógico. La sospecha está justificada. Cuando no están equivocados, a veces se escriben deliberadamente para ocultar cosas malas, como la hoja de datos original del LT1028 que omite un gran pico en el gráfico PSD de ruido al detenerse en una frecuencia más baja.
@SpehroPefhany ¡Escrito como un hombre que ha sido mordido! Tuve que cambiar de LT1028 a OPA211 al final del día. Obtener un gráfico de frecuencia completo de LT fue como dibujar dientes.

En general, dentro del chip, no hay ningún efecto altamente dominante que pueda causar esto, por lo que el efecto debería ser pequeño. Excepto por un caso ... a temperaturas más bajas, tiende a haber condensación de humedad en el tablero que luego causará todo tipo de anomalías y vías de fuga. Para resistencias de alto valor (1 MOhm +) esto podría ser problemático.

Sugiero dos cosas: 1) encapsule su tablero, 2) pruebe a estas temperaturas más bajas usando hielo seco,

Ciertamente puedo entender mantener altos los valores de la resistencia ya que cada uA es importante en una aplicación como esta.

¿Qué valores de resistencia debo usar para un divisor de voltaje que tiene que operar a bajas temperaturas?
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