[yes 5]

я в вопросе совсем не разбираюсь, поэтому могу вообще все неправильно представлять

 

нагревать предполагается датчик (размер 2х1 высота 0.5 см SMD монтаж), термометр SMD (SOIC), и, возможно несколько LDO для питания датчика

 

вопрос как/чем расчитать утечки тепла, требуемую мощность нагревателя?

 

чем нагревать и как правильно сконструировать эту часть платы? наверно какие-то термобарьеры, но может еще что-то?

 

-----------------------------------

 

есть макетка, на которой стоит этот датчик+термометр, хочется проверить работу в термостатированом режиме (пусть не -20..60, но хотя бы при комнатной +25С температуре) чем лучше нагревать и как сконструировать?

предполагается, что макетка может кататься на транспорте, нужно чтобы не отвалилось.

питать нагреватель можно от 12В

конструкция может стоить денег, то есть если есть какие-то готовые нагреватели, пасты теплопроводящие диэлектрические, и т.п. то это лучше было бы купить, чем делать самому из подручных материалов

 

====================

 

upd: где еще спросить - я не знаю, не нашел более подходящего раздела

[Tanya 4]

работу в термостатированом режиме (пусть не -20..60, но хотя бы при комнатной +25С температуре)

Надо знать собственное тепловыделение примерно... и меняется ли оно.

А также сказать желаемую точность. Ведь термостатирование означает поддеражание какой-то температры

с какой-то точностью.

[yes 5]

предполагается какой-нибудь ПИД регулятор. я для экструдера писал в детстве - вроде как проблемы удержать температуру не было. но может и что-то не понимаю - как раз и хотелось бы осознать потенциальные проблемы.

 

датчик потребляет единицы милиампер (5-8) по 3В, то есть думаю пренебречь

точность - хотелось бы в градус +/- уложиться, но внешняя температура меняется медленно и можно предусмотреть состояние, когда температура не 60С, то есть процесс разогрева/охлаждения идет - фирмварь ждет

 

опять же нужна либо какая-то утечка, либо поднимать рабочую температуру выше 60, чтобы при 60С за бортом не выйти за диаппазон

 

я термодинамику сильно прогуливал, поэтому не то что практических, даже теоретических знаний совсем немного - на уровне теплорода :)

программки тоже взглянул - сложно так сразу и много параметров знать надо

....

 

из практических вопросов - а какая примерно мощность нагревателя должна быть при разумной теплоизоляции и разнице -20 +60 ???

 

[Vishv 0]

Когда-то давно испытывал систему термостатирования малого объема (~ 1 см3) и вроде бы даже получилось.

Описание на пальцах:

транзистор КТ819 подключался напрямую к источнику питания ( коллектор к "+" , эмиттер к "-") и выступал в качестве нагревателя

Управление температурой - изменение смещения базы с помощью терморезистора включенного цепь базы и ИМЕЮЩЕГО ХОРОШИЙ ТЕПЛОВОЙ КОНТАКТ с коллектором транзистора.

Понятно, что в этой схеме температура должна быть выше температуры окружающей седы, да и настройка каждого образца потребует определенных усилий.

Если хотите термостатировать объем при температуре НИЖЕ окружающей среды - элементы Пельтье Вам в помощь.

Я думаю, что 5-10 мм пенопласта или поролона решит Вашу проблему при приемлемых мощностях нагревателя/охладителя.

[rx3apf 0]

Я видел вариант любительской конструкции, где термостат кварцевого генератора как раз сделали на основной PCB. Зона термостата отделена сверловкой (без металлизации, само собой), по контуру нагреватель из SMD-резисторов, пенопластовые крышки. Полагаю, единиц ватт вполне будет достаточно. Ну, тепловое сопротивление проще, наверное, определить опытным путем.

[Orthodox 0]

Я видел вариант любительской конструкции, где термостат кварцевого генератора как раз сделали на основной PCB. Зона термостата отделена сверловкой (без металлизации, само собой), по контуру нагреватель из SMD-резисторов, пенопластовые крышки. Полагаю, единиц ватт вполне будет достаточно. Ну, тепловое сопротивление проще, наверное, определить опытным путем.

Топикстартер пару раз написал про диапазон температур <-20 +60 >,ну и на какую температуру рассчитывать "термостат в виде нагревателя из SMD-резисторов" ?

 

И сколько по времени будет длится выход на рабочую температуру ?

 

IMHO - только Пельтье :(

[Ydaloj 0]

топикстартер писал про окружающую среду -20...+60

а сам фрагмент платы ему нужен +60

так что резисторы пока рулят

[alexunder 4]

Зачем SMD резисторы? Можно сделать нагреватель на одном из слоев ПП в виде серпантина из меди. Какова должна быть ширина дорожки, длина и площадь нагревателя, можно прикинуть зная удельное сопротивление медного слоя. Еще с толщиной меди моиграться, если технология позволяет (35 или 70 мкм).

[yes 5]

при внутреннем обсуждении - от биполярного транзистора к питанию отказались, решили ключ (полевик) + резистор.

использовать медь - кажется не очень технологично - если какой-то подтрав или дефект - то может перегореть в том месте. ну и нужно ~20 Ом, что слишком длино 20*0.1*0.035/0.018=3.8м

[Vishv 0]

при внутреннем обсуждении - от биполярного транзистора к питанию отказались, решили ключ (полевик) + резистор.

использовать медь - кажется не очень технологично - если какой-то подтрав или дефект - то может перегореть в том месте. ну и нужно ~20 Ом, что слишком длино 20*0.1*0.035/0.018=3.8м

Простите что, пытаюсь "влезть в чужой монастырь", однако хочу заметить, что Ваше решение потребует дополнительных цепей управления со всеми вытекающими, в то время как предложенное мной является полностью законченным.

Еще раз извиняюсь....

[yes 5]

Простите что, пытаюсь "влезть в чужой монастырь", однако хочу заметить, что Ваше решение потребует дополнительных цепей управления со всеми вытекающими, в то время как предложенное мной является полностью законченным.

Еще раз извиняюсь....

 

спасибо за советы.

я же в вопросе совсем не разбираюсь, поэтому любые предложения могут быть полезны.

 

как быть без цепей управления, если нужно поддерживать температуру при внешних разных условиях?

может я не сказал, но есть процессор (и даже не один :), температуру с термометра по I2C читать надо и т.д.

для меня это проще, чем подстраивать терморезистором

 

то есть меня интересовало в основном механика и термодинамика/статика, а не управление

 

 

 

 

[Vishv 0]

спасибо за советы.

я же в вопросе совсем не разбираюсь, поэтому любые предложения могут быть полезны.

 

как быть без цепей управления, если нужно поддерживать температуру при внешних разных условиях?

может я не сказал, но есть процессор (и даже не один :), температуру с термометра по I2C читать надо и т.д.

для меня это проще, чем подстраивать терморезистором

 

то есть меня интересовало в основном механика и термодинамика/статика, а не управление

Так в том и фокус, что терморезистор установленный на коллектор транзистора на термопасту обеспечивает обратную связь

по температуре: чем выше температура коллектора транзистора (речь идет о транзисторе в корпусе ТО-220), тем меньше ток

коллектора и соответственно выделяемая на коллекторе мощность. И соответственно наоборот.

Таким образом температура коллектора поддерживается постоянной независимо от температуры окружающей среды.

Единственная сложность при серийном выпуске приборов - проверка/подстройка температуры стабилизации. Хотя я думаю, что

разброс в 2-3 градуса от прибора к прибору является вполне допустимым. Главное обеспечить стабильность температуры.

[V_G 8]

В передатчиках выводные кварцы в металлическом корпусе термостабилизровали, припаивая их к фланцу-коллектору мощного транзистора. Туда же можно подключить и термодатчик (тоже выводной). Таким образом, нагревалась не плата, а собственно корпус термостабилизируемого элемента, что является более эффективным и быстродействующим решением.

Тепло утекатет в плату при этом только через выводы.

Греть плату считаю нецелесообразным (либо обсверливать зону нагрева по периметру, как тут уже писали).

 

Так что тут много зависит от конструкции объекта термостабилизации. SMD технологии в данном случае считаю вредными.

[Orthodox 0]

В передатчиках выводные кварцы в металлическом корпусе термостабилизровали, припаивая их к фланцу-коллектору мощного транзистора. Туда же можно подключить и термодатчик (тоже выводной). Таким образом, нагревалась не плата, а собственно корпус термостабилизируемого элемента, что является более эффективным и быстродействующим решением.

Тепло утекатет в плату при этом только через выводы.

Греть плату считаю нецелесообразным (либо обсверливать зону нагрева по периметру, как тут уже писали).

 

Так что тут много зависит от конструкции объекта термостабилизации. SMD технологии в данном случае считаю вредными.

Повторю вопрос из п.6 "И сколько по времени будет длится выход на рабочую температуру ?" при наружной <-20 C> и при температуре кварца допустим минимум <+ 60 C (это верхний диапазон рабочего диапазона по температуре) ну и ещё необходимое превышение градусов в 10 - 20 > ? И соответственно наоборот - при снижении внешней температуры от <+60 C> до например <0 C> ?

 

Знакомый оптик при похожей схеме термостабилизации и при всего лишь лабораторных условиях выходит на стабилизацию где-то за полтора часа :(

[V_G 8]

Повторю вопрос из п.6 "И сколько по времени будет длится выход на рабочую температуру ?" при наружной <-20 C> и при температуре кварца допустим минимум <+ 60 C (это верхний диапазон рабочего диапазона по температуре) ну и ещё необходимое превышение градусов в 10 - 20 > ? И соответственно наоборот - при снижении внешней температуры от <+60 C> до например <0 C> ?

Знакомый оптик при похожей схеме термостабилизации и при всего лишь лабораторных условиях выходит на стабилизацию где-то за полтора часа

1. Между термодатчиком и транзистором можно разместить PID, но уже на плате (ему температура по барабану). И правильно его (PID) настроить. Думаю, время измеряется максимум единицами минут. Если на плате уже есть микроконтроллер, задачу термостабилизации вполне можно повесить на него.

2. Термоудары интересны с точки зрения лабораторных испытаний. В реальных условиях температура меняется довольно плавно. Только если с носимой техникой вышли из дома на мороз (из +20 в -20).

3. Знакомый оптик, вероятно, не является знакомым инженером-электронщиком. Либо требуемая ему точность слишком высока для открытой системы, не заключенной в отдельный кожух.