Electrónica de larga duración

Question

Me preguntaba para un proyecto mio si puedo pedir componentes que están hechos para un largo tiempo de uso. ¿los componentes Mil-spec encajarían en esta categoría? Lo que básicamente quiero son piezas que sean buenas durante mucho tiempo, y que tengan una fiabilidad muy alta, además de un alto ciclo de vida (cantidad de veces que se utiliza). Puedo descartar los electrolíticos, ya que no duran mucho. Los componentes con altas potencias también son probablemente mejores. ¿Alguien sabe si hay empresas que los fabriquen?

p.d. ¿Hay alguna alternativa a los relés que pueda utilizar para conmutar grandes cantidades de potencia? porque los relés tienen una baja cantidad de conmutaciones.

Answer 1

La vida útil de su electrónica probablemente dependerá más de su diseño que de los componentes. Puede consultar los datos de fiabilidad de los componentes en las páginas web de los fabricantes. Sin un diseño adecuado no conseguirá la fiabilidad especificada. Sin controles de proceso en la fabricación no podrá fabricar un producto fiable. La estrategia de intentar probar la calidad en un producto está condenada al fracaso.

Muchos componentes seguirán la ley de activación de Arrhenius, que estima la vida útil del componente en función de la temperatura de funcionamiento y la de funcionamiento del componente. Reducir la temperatura de funcionamiento tendrá un efecto drástico en la vida útil. Por ejemplo, reducir la temperatura de funcionamiento de los condensadores electrolíticos 10degC aumentará la vida útil del condensador en aproximadamente un factor de 2. Un condensador a 105degC funcionando a 85degC durará aproximadamente 4 veces más que un condensador a 85degC. que un condensador a 85 ºC.

Los MOSFET y los IGBT permiten conmutar grandes cantidades de potencia. Para mayor fiabilidad, el calor será tu enemigo. El semiconductor debe pasar rápidamente de apagado a encendido y de encendido a apagado para minimizar el calentamiento. Hay curvas térmicas transitorias en la parte posterior de la hoja de datos. La masa térmica de la matriz es pequeña. Conmutar el transistor en 10uS frente a 1mS tendrá un efecto drástico en la temperatura de la unión.

En general

• Revisión del diseño: estrés térmico, eléctrico y medioambiental
• Cualificación del diseño
• Elige componentes con una temperatura amplia.
• Elija fabricantes de componentes de calidad.
• Manipule sus componentes adecuadamente -- ESD, humedad, medio ambiente

Answer 2

En primer lugar, muchas veces la vida útil de un producto electrónico específico se reduce a 1 ó 2 componentes de una placa, y normalmente éstos pueden ser los condensadores utilizados en un proyecto. La vida útil de los condensadores depende mucho del tipo que elijas (creo que los de tantalio son los mejores, pero que alguien me corrija si me equivoco). Además, conviene mantener estos elementos fríos, ya que la vida útil del componente se duplica por cada 10 °C por debajo de la temperatura máxima de funcionamiento. Por tanto, si alguna parte del producto se va a calentar (> 50-60 °C), hay que buscar la forma de mantenerla fría mediante disipación térmica u otros medios.

Answer 3

Dependiendo de tu aplicación, puedes utilizar un transistor para "encender las cosas". También puede utilizar un relé de estado sólido. (sin partes móviles). En cuanto al resto de su pregunta. Lo siento, no lo sé.

Espero que le sirva de ayuda.

Ril3y

Answer 4

Supongo que depende de cuánto tiempo sea largo. ¿Necesita que el aparato dure mucho más que usted? Algunos componentes, como la cápsula trasera de un micrófono electret, morirán antes de que usted lo haga. Me imagino que la mayoría de los chips y componentes discretos probablemente durarán más que todos nosotros, siempre que no abuses de ellos. Tenga mucho cuidado de operar sólo dentro de sus componentes de potencia nominal, si usted está preocupado por los daños por descarga estática a continuación, evitar los chips CMOS.

Tengo un ordenador Atari de hace 22 años, sigue funcionando perfecto a día de hoy y seguro que tiene un buen puñado de chips delicados en su interior.

Cosas como los condensadores electrolíticos han avanzado mucho en los últimos 10-20 años, uno moderno probablemente dura sustancialmente más que los de mi Atari. Siempre puedes exagerar con la potencia de tus componentes, imagino que a la larga aguantarán mejor.

Ahora que lo pienso, mi tío tiene una guitarra eléctrica de hace 30 años, puede que tenga algo que ver que tenga circuitos pasivos, pero a día de hoy está bien, probablemente ahora suene mejor. Creo que nunca ha sido reparada.