Hâm nóng PCB trong môi trường nhiệt độ thấp

Tôi phải phát triển một mạch vi điều khiển sẽ chạy ở nhiệt độ thấp (thấp đến -60C). Tôi muốn làm nóng bảng PCB FR4 cho đến khi nó đạt đến phạm vi nhiệt độ thương mại trên -40C. Tôi tìm thấy một số máy sưởi flexi để làm nóng PCB. Tôi có những lựa chọn nào khác? Có thể sử dụng một lớp PCB như lò sưởi? Tôi không thể tìm thấy bất kỳ thông tin nào về việc sử dụng một lớp làm lò sưởi.

Tôi sẽ có xu hướng sử dụng dấu vết trên hoặc trong PCB như một lò sưởi trực tiếp, như bạn đề xuất. Rõ ràng, bạn sẽ bắt đầu bằng cách cách nhiệt bảng càng nhiều càng tốt để giảm thiểu năng lượng cần thiết để duy trì nhiệt độ. Đặc biệt chú ý đến các kết nối điện bên ngoài, cũng có thể là chất dẫn nhiệt tốt. Chiều dài thêm của dây chôn trong lớp cách nhiệt sẽ giúp ích khá nhiều.

Tôi sẽ đặt (các) dấu vết chủ yếu xung quanh cạnh của bảng, thường để chúng cách xa các thành phần sinh nhiệt khác để giữ cho nhiệt độ giảm dần trên bảng ở mức tối thiểu. Tôi sẽ thiết kế một nguồn hiện tại có phản hồi nhiệt độ để theo dõi dấu vết, với cài đặt "tối đa" được đảm bảo không đốt cháy nó.

Các máy sưởi flexi mà bạn tìm thấy về cơ bản đang làm điều tương tự, nhưng chúng có thể coi dữ liệu ứng dụng có phần độc quyền. Bạn sẽ phải tự mình tìm ra các chi tiết; những thứ như chiều rộng và độ dày vết, mức hiện tại và nhiệt độ tăng, dựa trên điện trở suất cơ bản của đồng, là 1,68 × 10 ^-8 -m @ 20 ° C.

Tôi đã phải thiết kế một bộ giải mã dữ liệu thu sóng vô tuyến 400 MHz có thể ngồi ở -60 ºC và tôi đặt một loạt các điện trở gắn trên bề mặt trong một hình thành ma trận bên dưới PCB trên dấu vết dưới cùng (bảng 4 lớp). Ma trận có nghĩa là nếu một điện trở thất bại, nó đã không giết chết toàn bộ ý tưởng lò sưởi.

Tôi đã sử dụng một cảm biến nhiệt độ để điều khiển hệ thống sưởi và ở vòng khoảng +10 ºC, điều này đã tắt vì cùng một mô-đun cũng có thể ngồi ngoài trời nóng cả ngày. Vấn đề duy nhất mà thiết bị ban đầu gặp phải là khi làm nóng trở lại qua 0 ºC - ngưng tụ hình thành trên bảng mạch và trong 5 phút, radio không hoạt động như mong đợi. Điều này đã được chữa khỏi bằng cách chọn lọc các khu vực dễ bị tổn thương của PCB.

Vẫn còn một vài trục trặc đáng chú ý khi nó tăng trở lại qua 0 ºC nhưng những điều này rất ngắn ngủi. Thiết bị được thiết kế cho một phòng thử nghiệm động cơ aero - không phải là một nơi tốt đẹp khi động cơ được bật! Máy thu radio đang thu thập dữ liệu từ động cơ.