Устройство стабилизации температуры электронных изделий Российский патент 2017 года по МПК G05D23/24 G12B7/00 

Изобретение относится к электротехническим средствам обеспечения рабочих характеристик электронных изделий в бортовой аппаратуре путем термостабилизации поверхности корпуса электронных изделий.

Известно, что электронные изделия, применяемые в электронных устройствах различного назначения, работоспособны в определенном температурном диапазоне. В то же время они должны обеспечивать работоспособность в более жестких условиях при пониженной температуре. В связи с этим существует необходимость термостабилизации электронных изделий, особенно в сложной аппаратуре, т.е. не только отвода тепла от термонагруженных элементов схем, но при необходимости их подогрева до рабочей температуры.

Известно устройство [1] стабилизации температуры электронных компонентов, содержащее плату, на которой установлена своей контактной стороной по меньшей мере одна интегральная схема, требующая термостабилизации, на противоположной стороне которой размещен плоский радиатор, нагревательный элемент, установленный на площадке, выполненной в центральной части радиатора на его наружной поверхности, схему регулирования температуры, электрически соединенную с нагревательным элементом, и датчик температуры, расположенный на рабочей поверхности платы.

Недостатком данной системы является недостаточная надежность работы устройства во всем диапазоне рабочих температур, большая энергозатратность на нагрев радиатора, низкая теплопроводность между нагревательным элементом и радиатором.

Достигаемым техническим результатом является повышение эффективности работы устройства, увеличение надежности функционирования аппаратуры во всем диапазоне ее рабочих температур и повышение стабильности рабочих характеристик устройства.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве стабилизации температуры электронных изделий, содержащем медную пластину для размещения на ней электронных изделий, схему регулирования температуры и электрически соединенный с ней датчик температуры, расположенный на поверхности электронного изделия, требующего термостабилизации, согласно изобретению на медной пластине, соединенной с электронным изделием посредством теплопроводящего слоя, установлены позисторы, выводы позисторов и медная пластина подключены к устройству гальванической развязки, соединенному со схемой регулирования температуры.

К существенному отличию предложенного устройства относится наличие на медной пластине позисторов, нагревающих медную пластину с электронным изделием, посредством чего обеспечивается термостабилизация.

Еще одним существенным отличием предложенного устройства является то, что выводы позисторов и медная пластина подключены к устройству гальванической развязки, соединенному со схемой регулирования температуры, посредством чего обеспечивается термостабилизация.

На фиг. 1 представлена схема устройства.

Предложенное устройство содержит медную пластину (3) для размещения на ней электронного изделия (1), схему (6) регулирования температуры, датчик (2) температуры, позисторы (4), устройство (5) гальванической развязки, теплопроводящий слой (7).

Устройство стабилизации температуры электронных изделий работает следующим образом.

При температуре внутри электронного изделия (1), определенной с помощью датчика (2) температуры, меньшей допустимой температуры работы электронного изделия (1), по сигналу схемы (6) регулирования температуры производится включение устройства (5) гальванической развязки, запитывающего позисторы (4), во время работы которых нагревается медная пластина (3), которая в процессе нагрева выделяет тепло со своей поверхности, передавая достаточное количество тепла для прогрева электронного изделия (1), соединенного с медной пластиной (3) посредством теплопроводящего слоя.

После того как температура внутри корпуса блока прогреется до необходимого значения, определенного с помощью датчика (2) температуры, схема (6) регулирования температуры отключает устройство (5) гальванической развязки, и электронное изделие (1) переходит в рабочий режим.

Схема (6) регулирования температуры может быть выполнена на стандартной элементной базе или реализована программным путем и предназначена для управления напряжением, подаваемым на устройство (5) гальванической развязки.

Для обеспечения своевременного включения и отключения устройства (5) гальванической развязки предусмотрен датчик (2) температуры, расположенный на корпусе электронного изделия (1) и электрически соединенный со схемой (6) регулирования температуры.

Позисторы (4) соединяют с основанием медной пластины (3) посредством пайки, в результате чего между ними происходит максимальный теплообмен. В процессе нагрева медная пластина (3) выделяет тепло со своей поверхности.

Для соединения электронного изделия (1) с медной пластиной (3) используется теплопроводящий слой (7), в качестве которого могут быть использованы термоклей или теплопроводная паста.

Таким образом, использование заявленной конструкции устройства стабилизации температуры, предусматривающей размещение электронного изделия, требующего термостабилизации, на медной пластине, подогреваемой позисторами, позволяет повысить надежность функционирования аппаратуры во всем диапазоне ее рабочих температур, повысить стабильность рабочих характеристик электронных изделий и получить возможность контроля скорости и температуры нагрева, что соответственно повышает эффективность работы устройства термостабилизации и всей аппаратуры в целом.

Источники информации

1. Патент РФ №2529852, МПК G12B 15/00, 2012 г. (прототип).

Изобретение относится к электротехническим средствам обеспечения рабочих характеристик электронных изделий (ЭИ) в бортовой аппаратуре путем термостабилизации поверхности корпуса ЭИ. Предложено устройство стабилизации температуры электронных изделий за счет установки позисторов на медной пластине, соединенной с электронным изделием посредством теплопроводящего слоя. При этом выводы позисторов и медная пластина подключены к устройству гальванической развязки, соединенному со схемой регулирования температуры. К существенному отличию предложенного устройства относится наличие на медной пластине позисторов, нагревающих медную пластину с электронным изделием, а также то, что выводы позисторов и медная пластина подключены к устройству гальванической развязки, соединенному со схемой регулирования температуры, посредством чего обеспечивается термостабилизация. Технический результат - повышение эффективности работы устройства, увеличение надежности функционирования аппаратуры во всем диапазоне ее рабочих температур и повышение стабильности рабочих характеристик устройства. 1 ил.

Устройство стабилизации температуры электронных изделий, содержащее медную пластину для размещения на ней электронных изделий, схему регулирования температуры и электрически соединенный с ней датчик температуры, расположенный на поверхности электронного изделия, требующего термостабилизации, отличающееся тем, что на медной пластине, соединенной с электронным изделием посредством теплопроводящего слоя, установлены позисторы, выводы позисторов и медная пластина подключены к устройству гальванической развязки, соединенному со схемой регулирования температуры.