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!

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?

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.

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.

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.

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


Я буду очень рад, если вы поможете с расчётом, потому что я пытался посчитать сам и искал информацию, но ничего не получилось.
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
http://www.buyaerogel.com/product/enova-aerogel-ic3100/ теплопроводность меньше, чем у стекловаты, надо будет попробовать.

Утечка отключающих полевиков будет меньше саморазряда. Ну и в тяжких случаях - поляризованное реле.

Как вариант сжиженный газ при испарении может охлаждать.
Или жидкостное охлаждение, как в автомобильных двигателях.
А есть возможность не опускать устройство в кипящую воду?

А чем полевики будут управляться-то?


Слишком экзотический вариант, наверное придётся прибегнуть к аэрогелю
Возможности не опускать, к сожалению нет.

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

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.

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.

+1.

Полагаю, что это следующий этап для ТС.
Разместить во внешней оболочке тот же сплав Розе (100С) или аналогичные.

Вот высокотемпературные полевики:
http://www.digikey.com/product-search/en/discrete-semiconductor-products/transistors-fets-mosfets-single/1376381?k=mosfet&k=&pkeyword=mosfet&pv252=757&pv252=1092&pv252=749&pv252=1089&pv252=1090&pv252=1091&pv252=1087&pv252=737&pv252=538&pv252=1085&FV=fff40015%2Cfff8007d&mnonly=0&newproducts=0&ColumnSort=0&page=1&quantity=0&ptm=0&fid=0&pageSize=25

Или вот например:

Да, тестировать собираемся, как только сделаем тестовые корпуса и купим аэрогель, но хочется иметь теоретическое обоснование тоже. За ссылку спасибо!


И потом каждый раз туда эту жидкость заливать заново?


А чем ими управлять, если главным контроллером, то он обратно не включится. Или я чего-то не понимаю?

Она в пакетиках. Там раствор соли.

Не, я про испаряющуюся жидкость.

Про микро-миниатюрность и обратный клапан, полагаю - надо забыть.

Само собой Мне просто интересно стало, что за метод такой. Я тут наткнулся на программу Comsol Multiphysics, считает разные процессы по МКЭ, тепловые, химические, антенны и много всего, интерфейс довольно дружелюбный.

Удивительно? И где Вы раньше спали?

Да я думал, что кроме Матлаба человечество ничего лучше не придумало.

Хочется... но ограничусь брюзжанием.
Не знаю про человечество, но Высшая Сила придумала человека, а кое-кто из них (Фурье, Фик) придумали простое уравнение, которое в Вашем случае решается за пару минут на бумаге.

Термодинамика обошла меня стороной, а с ней и закон Фурье, пытался я решать на бумаге, но у меня получалось отрицательное время(!!!), в фундаментальных вещах сего пока не разбирался, но обещаю исправиться.

Этот закон устанавливает математическое выражение. Математика тоже прошла мимо? Получается выражение (для случая простого нагрева) типа - производная от внутренней температуры по времени равна коэффициент*(внешняя - внутренняя температура). Для случая фазового перехода (по достижении его) время плавления равно коэффициент/(разность внешняя - температура фазового перехода).

Хмм, не особо следя за развитием электроники, я думал, что 100°C для электроники уже давно не проблема - есть и МК и прочее. Неужели все еще так сложно?

Для кого-то и МП16 не устарел.

Спасибо, полезной инфой поделились !