реклама на сайте
подробности

 
 
2 страниц V   1 2 >  
Reply to this topicStart new topic
> Термозащита электроники, Тепловая защита от внешнего нагрева
Lockdog
сообщение Jul 6 2016, 11:30
Сообщение #1


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 40
Регистрация: 27-10-08
Пользователь №: 41 231



Добрый день!
В интернете искал информацию по термозащите печатных плат, и нашёл лак на основе силикона, в описании написано, что лак работает в широком диапазоне температур, вплоть до 300С. Но такой вопрос: плата сама под слоем этого лака испытывает нагрев? Есть ли методы защиты печатных плат, при условии, что компоненты работают максимум при +85С, а температура внешней среды может достигать +150 градусов?

Спасибо!
Go to the top of the page
 
+Quote Post
MapPoo
сообщение Jul 6 2016, 13:48
Сообщение #2


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 459
Регистрация: 3-04-15
Из: Россия, Казань
Пользователь №: 86 045



Цитата(Lockdog @ Jul 6 2016, 15:30) *
Добрый день!

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%...%82%D1%8C%D0%B5
Насколько долговременный нагрев то? Может достаточно будет теплоизолятора для корпуса, чтобы внутри нагреться не успело, а потом уже сам корпус охладился?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Myron
сообщение Jul 6 2016, 14:29
Сообщение #3


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 849
Регистрация: 6-02-05
Пользователь №: 2 451



Цитата(Lockdog @ Jul 6 2016, 05:30) *
Добрый день! В интернете искал информацию по термозащите печатных плат, и нашёл лак на основе силикона, в описании написано, что лак работает в широком диапазоне температур, вплоть до 300С. Но такой вопрос: плата сама под слоем этого лака испытывает нагрев? Есть ли методы защиты печатных плат, при условии, что компоненты работают максимум при +85С, а температура внешней среды может достигать +150 градусов? Спасибо!
Любая термозащита (пассивная в первую очередь) имеет свою постоянную времени. За одно тау этой константы "защищенное" устройство прогреется до ~63% от нешней температуры (~95С для ваших 150С). Да и само устройство под "защитой" будет нагреваться. Если нельзя сделать автомат выключения аппарата по времени, то пассивная защита не спасет. И читать инструкцию и следить за временем нахождения под температурой на практике никто не будет. Так что либо активная защита, либо спец разработка на 150С - и то и то головная боль.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Lockdog
сообщение Jul 6 2016, 14:41
Сообщение #4


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 40
Регистрация: 27-10-08
Пользователь №: 41 231



Цитата(MapPoo @ Jul 6 2016, 16:48) *
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%...%82%D1%8C%D0%B5
Насколько долговременный нагрев то? Может достаточно будет теплоизолятора для корпуса, чтобы внутри нагреться не успело, а потом уже сам корпус охладился?

Элемент Пельтье не подойдёт, так как устройство компактное. А какие есть варианты теплоизолятора для корпуса? Планируется, что сам корпус тоже будет из силикона, толщиной порядка 4 мм, а в нём уже эта плата, покрытая ещё слоем силиконового лака. Время нагрева по разному, может и 5 минут, а может и час, в зависимости от того, сколько будет длиться кипение воды

Цитата(Myron @ Jul 6 2016, 17:29) *
Любая термозащита (пассивная в первую очередь) имеет свою постоянную времени. За одно тау этой константы "защищенное" устройство прогреется до ~63% от нешней температуры (~95С для ваших 150С). Да и само устройство под "защитой" будет нагреваться. Если нельзя сделать автомат выключения аппарата по времени, то пассивная защита не спасет. И читать инструкцию и следить за временем нахождения под температурой на практике никто не будет. Так что либо активная защита, либо спец разработка на 150С - и то и то головная боль.


Да, я понимаю, что любой материал с теплопроводностью отличной от нуля рано или поздно нагреется. Само устройство потребляет очень мало энергии и греться практически не будет. Читать инструкцию, понятное дело, никто не будет, но главное рассчитать теплозащиту в разумных пределах использования
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Myron
сообщение Jul 6 2016, 17:43
Сообщение #5


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 849
Регистрация: 6-02-05
Пользователь №: 2 451



Цитата(Lockdog @ Jul 6 2016, 08:41) *
Элемент Пельтье не подойдёт, так как устройство компактное. А какие есть варианты теплоизолятора для корпуса? Планируется, что сам корпус тоже будет из силикона, толщиной порядка 4 мм, а в нём уже эта плата, покрытая ещё слоем силиконового лака. Время нагрева по разному, может и 5 минут, а может и час, в зависимости от того, сколько будет длиться кипение воды Да, я понимаю, что любой материал с теплопроводностью отличной от нуля рано или поздно нагреется. Само устройство потребляет очень мало энергии и греться практически не будет. Читать инструкцию, понятное дело, никто не будет, но главное рассчитать теплозащиту в разумных пределах использования
Я бы все же сделал автомат отключения при достижении температуры внутри теплозащиты, если допустимое время и защита позволяют. Никогда не знаешь, что есть разумные пределы. Температура на практике может быть и ниже 150, и выше. Да и контроль ее производится с ненулевой точностью.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_TSerg_*
сообщение Jul 6 2016, 18:02
Сообщение #6





Guests






Цитата(Lockdog @ Jul 6 2016, 14:30) *
нашёл лак на основе силикона, в описании написано, что лак работает в широком диапазоне температур, вплоть до 300С.


Силикон никогда не являлся термоизолирующим материалом.
Теплопроводность 0.2 Вт/м * град, теплоемкость 2.2 кДж/кг * град и можете сами посчитать, какой толщины должен быть слой силикона, чтобы температура платы повысилась за час от комнатной до 85С при внешней 150С.

После расчета, назвать устройство компактным можно будет с большой натяжкой.

Самое простое решение - запихать плату в кубик стекловаты (0.05), а сверху для гидроизоляции - любимый силикон.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Lockdog
сообщение Jul 6 2016, 19:05
Сообщение #7


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 40
Регистрация: 27-10-08
Пользователь №: 41 231



Цитата(Myron @ Jul 6 2016, 20:43) *
Я бы все же сделал автомат отключения при достижении температуры внутри теплозащиты, если допустимое время и защита позволяют. Никогда не знаешь, что есть разумные пределы. Температура на практике может быть и ниже 150, и выше. Да и контроль ее производится с ненулевой точностью.


В том же корпусе находится аккумулятор, который никак полностью не отключить от нагрузки

Цитата(TSerg @ Jul 6 2016, 21:02) *
Силикон никогда не являлся термоизолирующим материалом.
Теплопроводность 0.2 Вт/м * град, теплоемкость 2.2 кДж/кг * град и можете сами посчитать, какой толщины должен быть слой силикона, чтобы температура платы повысилась за час от комнатной до 85С при внешней 150С.

После расчета, назвать устройство компактным можно будет с большой натяжкой.

Самое простое решение - запихать плату в кубик стекловаты (0.05), а сверху для гидроизоляции - любимый силикон.

Я буду очень рад, если вы поможете с расчётом, потому что я пытался посчитать сам и искал информацию, но ничего не получилось. sad.gif
То есть обернуть в стекловату, запихнуть в корпус и будет счастье? А толщина слоя стекловаты какая в таком случае? А есть более современные и технологичные материалы для этого, может что-то с меньшей теплопроводностью?

Спасибо!

Читал давно про аэрогель, оказывается, его можно сейчас купить sm.gif
http://www.buyaerogel.com/product/enova-aerogel-ic3100/ теплопроводность меньше, чем у стекловаты, надо будет попробовать.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Myron
сообщение Jul 6 2016, 19:21
Сообщение #8


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 849
Регистрация: 6-02-05
Пользователь №: 2 451



Цитата(Lockdog @ Jul 6 2016, 13:05) *
В том же корпусе находится аккумулятор, который никак полностью не отключить от нагрузки
Утечка отключающих полевиков будет меньше саморазряда. Ну и в тяжких случаях - поляризованное реле.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Den64
сообщение Jul 7 2016, 01:31
Сообщение #9


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 584
Регистрация: 22-11-07
Из: Курская область
Пользователь №: 32 571



Как вариант сжиженный газ при испарении может охлаждать.
Или жидкостное охлаждение, как в автомобильных двигателях.
А есть возможность не опускать устройство в кипящую воду?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Lockdog
сообщение Jul 7 2016, 07:04
Сообщение #10


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 40
Регистрация: 27-10-08
Пользователь №: 41 231



Цитата(Myron @ Jul 6 2016, 22:21) *
Утечка отключающих полевиков будет меньше саморазряда. Ну и в тяжких случаях - поляризованное реле.

А чем полевики будут управляться-то?

Цитата(Den64 @ Jul 7 2016, 04:31) *
Как вариант сжиженный газ при испарении может охлаждать.
Или жидкостное охлаждение, как в автомобильных двигателях.
А есть возможность не опускать устройство в кипящую воду?

Слишком экзотический вариант, наверное придётся прибегнуть к аэрогелю sm.gif
Возможности не опускать, к сожалению нет.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_TSerg_*
сообщение Jul 7 2016, 13:16
Сообщение #11





Guests






Цитата(Lockdog @ Jul 7 2016, 10:04) *
наверное придётся прибегнуть к аэрогелю sm.gif


Еще один вариант увеличения времени работы в кипятке - предварительно охладить девайс до минусовой допустимой температуры, а потом уж в кипяток.

Расчеты подобного рода присутствуют в книжках по теплотехнике, справочниках по физике.
Как вариант, использовать моделирующий софт, ELCUT, например.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Lockdog
сообщение Jul 7 2016, 13:45
Сообщение #12


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 40
Регистрация: 27-10-08
Пользователь №: 41 231



Цитата(TSerg @ Jul 7 2016, 16:16) *
Еще один вариант увеличения времени работы в кипятке - предварительно охладить девайс до минусовой допустимой температуры, а потом уж в кипяток.

Расчеты подобного рода присутствуют в книжках по теплотехнике, справочниках по физике.
Как вариант, использовать моделирующий софт, ELCUT, например.

Хм, хорошая идея, кстати, спасибо!

Да я расчёты "подобного" рода видел в книжках, но у меня с термодинамикой с института не было отношений.
Пробовал взять расчёт из этой книжки: http://media.ls.urfu.ru/Projects/460/uploa...D0%BD%D1%83.pdf (стр. 20), там задача для сплошного металлического цилиндра, я поменял характеристики на силикон и у меня получилось отрицательное время sm.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_TSerg_*
сообщение Jul 7 2016, 14:09
Сообщение #13





Guests






Думаю, что не стоит с расчетами заморачиваться - как правило, это сложные решения:
http://books.ifmo.ru/file/pdf/1189.pdf

Проще изготовить пару-тройку типоразмеров корпусов, возможно с разными наполнителями, засунуть внутрь микро-термометр (термопара, полупроводник) и снимать графики.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Jul 7 2016, 15:05
Сообщение #14


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(TSerg @ Jul 7 2016, 16:16) *
Еще один вариант увеличения времени работы в кипятке - предварительно охладить девайс до минусовой допустимой температуры, а потом уж в кипяток.

Есть такие пакетики для поддержания холода в переносных термостатах. Их сначала в морозильнике замораживают. Теплота фазового перехода всегда даст больше, чем теплоемкость чего-либо при равном объеме.
Есть еще экзотический вариант - заполнить корпус испаряющейся жидкостью. С обратным клапаном.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_TSerg_*
сообщение Jul 7 2016, 15:13
Сообщение #15





Guests






Цитата(Tanya @ Jul 7 2016, 18:05) *
Теплота фазового перехода всегда даст больше, чем теплоемкость чего-либо при равном объеме.


+1.

Полагаю, что это следующий этап для ТС.
Разместить во внешней оболочке тот же сплав Розе (100С) или аналогичные.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

2 страниц V   1 2 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 4th July 2025 - 12:06
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01487 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016