Встроенный подогрев ПП, Расширение диапазона рабочих температур устройств Опции

[Inanity]

Здравствуйте.

Предлагаю обсудить следующую проблему:
Необходимо обеспечить работу устройства на нижней температурной границе индустриального диапазона. Т.е. при температурах окружающей среды -40^oC ну или тогда уж -50^oC (с запасом).

Буквально недавно обсуждалась проблема холодных индустриальных ПЛИС Xilinx Kintex-7, которые глючат при -40^oC:
http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=132582

Собственно требуется подстраховаться от подобных случаев. Я так же не уверен, что другие компоненты на плате на этой температурной границе себя поведут адекватно.

Официально Xilinx предложил бороться с этой проблемой так: http://www.xilinx.com/support/documentatio...-temp-range.pdf
В документе выше предлагается сделать дополнительную систему подогрева. Резистивный нагреватель лепится на радиатор ПЛИС и под неё (под плату).

Мне как-то не очень нравится этот способ, поэтому пришла мысль сделать такой же резистивный нагреватель, но на внутреннем слое платы. Логика управления нагревателем по идее будет почти такая же. Терморезистор, ОУ с гистерезисом, mosfet-ключ.

[_4afc_]

Если плата маленькая - чуть больше ПЛИС - может и сработать.
Иначе, чтобы не раздувать мощность, придётся делать термобарьеры в меди и текстолите, а это может усложнить разводку цепей от ПЛИС.

Ну и над ПЛИС наверно надо уменьшить остывание прокладками или замкнутым объёмом.

Кстати желательно, чтоб в +25 устройство тоже работало - а то отлаживать придётся в холодильнике.

[Inanity]

Ну и над ПЛИС наверно надо уменьшить остывание прокладками или замкнутым объёмом.
Кстати желательно, чтоб в +25 устройство тоже работало - а то отлаживать придётся в холодильнике.

Тестировать сам механизм разогрева в любом случае будем в термокамере.
Будем считать температуру ОС -50^oC, т.е. в полном объёме всё охлаждено до этой температуры. Раз уж все компоненты индустриальные, то нужно добиться хотя бы -30^oC для гарантированного пуска и работы. В процессе работы теоретически та же ПЛИС будет выделять мощность, достаточную для самообогрева и прогрева самой платы и компонентов на ней. Тут самое главное запуститься.

Я бы сделал так, по диагонали от ПЛИС на расстоянии 2..3 см сделал вырезы квадратные в маске, и прилепил нагреватели прямо на медь GND, а переходными прошил так, чтобы максимум тепла пошло во внутренние слои. Теплопередача по GND слоям отличнейшая. И третий нагреватель на радиатор ПЛИС.
Три термодатчика, как температура сравнялась на поверхности рядом с ПЛИС и на радиаторе, подаем питание...

Согласен, что обогрев земли лучший вариант. Однако есть проблемы со свободным местом. Места под нагреватели наклеенные на верхний слой особо нет.
Также вы предлагаете несколько термоплёнок, от чего я хотел уходить, как от лишнего усложнения. Вариант с отдельным слоем нагревателя не занимает лишнего места и не создаёт лишних проводов/шлейфов, а элементы управления нагревателем можно разместить в любом удобном на плате месте.

Вспененный термоинтерфейс...

Не очень представляю что это такое, опишите, пожалуйста, подробнее или поделитесь ссылкой. (встречал термокомпаунды для эффективного рассеивания тепла)