Устройство стабилизации температуры электронных изделий

Авторы патента:

Самойлов Виктор Михайлович (RU)

Скирда Антон Павлович (RU)

Султанов Александр Григорьевич (RU)

G12B7/00 - Компенсация температурных влияний (путем охлаждения G12B 15/00)

G05D23/24 - термочувствительных элементов, сопротивление которых зависит от температуры, например терморезисторов

Владельцы патента RU 2622234:

Публичное акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "ТЕМП-АВИА" (ПАО АНПП "ТЕМП-АВИА") (RU)

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.

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).

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.

Изобретение относится к устройствам волоконно-оптической связи и может быть использовано, в частности, в устройствах компенсации вариаций временной задержки информационных сигналов, переданных на конец многокилометровой волоконно-оптической линии.

Способ определения температурных характеристик трёхкомпонентного магнитометра и устройство для его осуществления // 2610932

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для измерений компонент и полного вектора индукции магнитного поля Земли. Сущность изобретения заключается в том, что предлагается способ определения температурных характеристик трехкомпонентного магнитометра (ТМ), в котором нагреванием или охлаждением ТМ в заданном диапазоне температур оказывают на него воздействие температуры до полного установления ее внутри ТМ для необходимого количества значений диапазона температур и при каждом значении определяют параметры характеристики преобразования ТМ ориентацией его геометрических осей относительно осей опорной системы координат.

Способ компенсации систематических составляющих дрейфа гироскопических датчиков // 2598155

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при построении одноосных и трехосных измерителей параметров движения - угловых скоростей и линейных ускорений для инерциальных навигационных систем и пилотажных систем управления подвижных объектов.

Способ или система измерения плотности жидкости // 2592043

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения плотности жидкости. В предложенном в изобретении способе, или системе измерения, соответственно, предусмотрен контактирующий с жидкостью (FL) вибрационный корпус (10), который приводится в состояние вибрации таким образом, что он испытывает, по меньшей мере, частично, механические колебания с резонансной частотой (резонансные колебания), зависящей от плотности жидкости, контактирующей с первой поверхностью (10+) вибрационного корпуса, а также от температуры вибрационного корпуса.

Температурная компенсация в устройстве cmut // 2590938

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для температурной компенсации в устройстве CMUT. Устройства CMUT используют во многих применениях, например, ультразвукового формирования изображения и измерения давления.

Способ коррекции собственной температурной зависимости кремниевых фотоэлектрических преобразователей // 2585613

Изобретение относится к способам коррекции собственной температурной зависимости кремниевых фотопреобразователей (ФЭП) и может быть использовано при тепловакуумных испытаниях (ТВИ) космического аппарата (КА) или его составных частей с использованием имитатора солнечного излучения.

Способ измерения давления и калибровки на основе тензомостового интегрального преобразователя давления // 2585486

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для прецизионного измерения давления на основе тензомостового интегрального преобразователя давления в широком диапазоне рабочих температур.

Дисплейное устройство, компьютерная программа, носитель записи и способ оценивания температуры // 2578266

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для оценивания температуры окружающей среды вокруг дисплейного устройства. Предложены дисплейное устройство, которое обеспечивает возможность точного оценивания температуры окружающей среды вокруг дисплейного устройства, носитель записи и способ оценивания температуры окружающей среды.

Устройство для определения ориентации объекта по звездам // 2577558

Изобретение относится к космической навигации и может быть использовано для оперативного точного определения ориентации космического аппарата относительно инерциальной системы координат.

Инфракрасное измерение температуры и его стабилизация // 2567095

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения температуры объекта. Представлены варианты системы инфракрасного (ИК) измерения температуры.

Регулируемый омический нагреватель переменного тока // 2579932

Изобретение относится к регулируемым омическим нагревателям переменного тока и предназначено для регулирования нагрева и плавного регулирования мощности. Технический результат заключается в том, что сетевое напряжение остается высококачественным даже при соразмерных мощностях сетевого трансформатора и нагревателя, и в том, что присоединенные потребители сети работают без помех, т.е.

Термостат // 2519044

Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к термостатам, и может быть использовано в термостатированных генераторах с кварцевыми резонаторами. Технический результат заключается в минимизации времени установления рабочей температуры в термостате.

Регулятор температуры // 2431177

Изобретение относится к области автоматического регулирования температуры и может быть применено в системе терморегулирования космических аппаратов. .

Термостатирующее устройство // 2343534

Изобретение относится к термостатирующим устройствам и предназначено для поддержания необходимой температуры нагревателя, может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Способ регулирования температуры электронагревательных приборов // 2225993

Изобретение относится к области электротехники, в частности к способу регулирования температуры электронагревательных приборов, например электрических утюгов, чайников, грилей, вулканизаторов, печей и т.п.

Микротермостат с позисторным нагревателем // 2164709

Изобретение относится к технике регулирования температуры в прецизионных радиоэлектронных устройствах и может быть использовано для поддержания постоянства параметров этих устройств в широком диапазоне температур окружающей среды.

Устройство для регулирования температуры // 2160920

Изобретение относится к регулированию температуры и используется в электрорадиотехнических системах. .

Регулятор температуры // 2159950

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для поддержания заданной температуры, в основном в системах отопления с электрическими котлами.

Тиристорный регулятор температуры электронагревателя // 2089935

Изобретение относится к регуляторам температуры электронагревателей, работающим на переменном токе и использующим тиристоры, терморезисторы и электронные средства управления.

Электронный терморегулятор // 2062506