高温系统设计的考虑因素
注意,表面贴装器件如果靠着PCB,引脚间就很容易产生泄露,因为焊剂残留在装配结束后还会留在电路板底部。这些焊剂残留会吸湿,从而增加高温时的传导率。此时,表面贴装器件中会出现寄生电阻(特性很难预测),可能会引起其他的电路误差。要解决这一问题,可以考虑选用尺寸较大的芯片、鸥翼引脚,或在特别敏感的电路区域采用通孔器件。最后,在装配过程结束前再增加一道有效的电路板清洗环节(通常采用超声或皂化剂),无用的残留几乎就能全部清除。
设计人员在设计恶劣环境下工作的系统时,必须谨记热管理要求。即使在用到高温专用器件时,也应考虑与其功耗相关的自热效应。例如,AD8229的保证工作温度高达210°C,相当于一个小输出电流负载。由驱动高负载或永久故障条件(如输出短路)造成的额外功耗会增加结温,使其超过器件的最大额定值,大大降低放大器的工作寿命。请务必遵循推荐的散热指南,并且注意电源调节器等邻近热源。
即使是高温电阻,70°C以上时额定功率也会降低。应特别注意目标工作温度时的电阻温度额定值,尤其是在功耗相当大的情况下。例如,假设额定值为200°C的电阻在190°C的环境温度下工作,如果其因功耗产生的自热为20°C,那么还是超过了额定值。
虽然许多无源器件可以承受高温,但其结构可能并不适合长期处于冲击振动和高温兼具的环境。此外,高温电阻和电容制造商也明确规定了其在给定温度下的工作寿命。使所有器件的工作寿命规格保持匹配对建立高度可靠的系统至关重要。最后,不要忘了,许多额定值达到高温的器件可能需要降低额定值,以保持长久工作。
评论