高溫系統設計的考慮因素
注意,表面貼裝器件如果靠著(zhù)PCB,引腳間就很容易產(chǎn)生泄露,因為焊劑殘留在裝配結束后還會(huì )留在電路板底部。這些焊劑殘留會(huì )吸濕,從而增加高溫時(shí)的傳導率。此時(shí),表面貼裝器件中會(huì )出現寄生電阻(特性很難預測),可能會(huì )引起其他的電路誤差。要解決這一問(wèn)題,可以考慮選用尺寸較大的芯片、鷗翼引腳,或在特別敏感的電路區域采用通孔器件。最后,在裝配過(guò)程結束前再增加一道有效的電路板清洗環(huán)節(通常采用超聲或皂化劑),無(wú)用的殘留幾乎就能全部清除。
設計人員在設計惡劣環(huán)境下工作的系統時(shí),必須謹記熱管理要求。即使在用到高溫專(zhuān)用器件時(shí),也應考慮與其功耗相關(guān)的自熱效應。例如,AD8229的保證工作溫度高達210°C,相當于一個(gè)小輸出電流負載。由驅動(dòng)高負載或永久故障條件(如輸出短路)造成的額外功耗會(huì )增加結溫,使其超過(guò)器件的最大額定值,大大降低放大器的工作壽命。請務(wù)必遵循推薦的散熱指南,并且注意電源調節器等鄰近熱源。
即使是高溫電阻,70°C以上時(shí)額定功率也會(huì )降低。應特別注意目標工作溫度時(shí)的電阻溫度額定值,尤其是在功耗相當大的情況下。例如,假設額定值為200°C的電阻在190°C的環(huán)境溫度下工作,如果其因功耗產(chǎn)生的自熱為20°C,那么還是超過(guò)了額定值。
雖然許多無(wú)源器件可以承受高溫,但其結構可能并不適合長(cháng)期處于沖擊振動(dòng)和高溫兼具的環(huán)境。此外,高溫電阻和電容制造商也明確規定了其在給定溫度下的工作壽命。使所有器件的工作壽命規格保持匹配對建立高度可靠的系統至關(guān)重要。最后,不要忘了,許多額定值達到高溫的器件可能需要降低額定值,以保持長(cháng)久工作。
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