Tengo que desarrollar un circuito microcontrolador que funcione a bajas temperaturas (tan bajas como -60C). Quiero calentar la placa de circuito impreso FR4 hasta que alcance el rango de temperatura comercial por encima de -40C. He encontrado algunos calentadores flexi para calentar el PCB. ¿Qué otras opciones tengo? ¿Es posible utilizar una capa de PCB como calentador? No he encontrado ninguna información sobre el uso de una capa como calentador.
Respuestas
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Yo me inclinaría por utilizar trazas sobre o en la placa de circuito impreso como calentador directo, como sugieres. Obviamente, empezaría por aislar la placa todo lo posible para minimizar la energía necesaria para mantener la temperatura. Presta especial atención a las conexiones eléctricas externas, que también pueden ser buenas conductoras del calor. Un tramo adicional de cable enterrado en el aislamiento ayudará bastante.
Yo colocaría la(s) traza(s) principalmente alrededor del borde de la placa, manteniéndolas generalmente alejadas de otros componentes que produzcan calor para mantener al mínimo los gradientes de temperatura a través de la placa. Diseñaría una fuente de corriente con realimentación de temperatura para controlar la traza, con un ajuste "máximo" que garantice que no se queme.
Los calentadores flexibles que encontraste hacen esencialmente lo mismo, pero probablemente consideran que los datos de las aplicaciones son algo privado. Tendrás que averiguar tú mismo los detalles, como la anchura y el grosor de las trazas, los niveles de corriente y el aumento de temperatura, basándote en la resistividad básica del cobre, que es 1,68×10 -8 Ω-m @ 20°C.
ianb
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Tuve que diseñar un receptor de radio de 400MHz demodulador de datos que podría sentarse a -60 ºC y puse un montón de resistencias de montaje superficial en una formación de matriz por debajo de la PCB en la traza inferior (placa de 4 capas). La matriz significaba que si una resistencia fallaba no mataba toda la idea del calentador.
Utilicé un sensor de temperatura para controlar la calefacción y a unos +10 ºC se apagó porque el mismo módulo también podía estar todo el día al calor del horno. El único problema que tuvo la unidad al principio fue que al volver a calentarse a 0 ºC se formó condensación en la placa de circuitos y durante 5 minutos la radio no funcionó como se esperaba. Esto se solucionó barnizando selectivamente las zonas vulnerables de la placa de circuito impreso.
Todavía se apreciaron algunos fallos al volver a pasar de 0 ºC, pero duraron muy poco. La unidad se diseñó para la celda de pruebas de un motor aeronáutico, ¡un lugar nada agradable cuando el motor está en marcha! El receptor de radio recogía datos del motor.
