測控系統熱源是實際運行時功耗較大、能量主要以熱量形式釋放的器件。熱源通過熱傳導可將熱量傳向系統其他部分和周圍環境中。液位傳感微處理芯片可能由于受到高溫熱源的影響而無法正常工作。因此,尋找系統熱源是解決溫度問題的關鍵。
1.原因分析
對于器件本身而言,熱傳導與它們的封裝的大小、封裝類型和安裝方式。隨著大規模集成電路的飛速發展,現在許多器件的封裝尺寸越來越小,且設計大量采用貼片封裝的形式。器件功耗以熱能形式釋放到周圍環境中。表征熱傳遞性能好壞的器件與外部環境之間的熱電阻大小,阻值越小,則功耗引起的溫升越小,散熱越好。不同封裝形式的熱電阻不盡相同。
2.解決方案
2.1器件選型
對于一般集成器件來說,內部結溫決定器件工作時溫度條件,一般不可超過150℃.對于具有高速處理能力的智能芯片而言,不同廠家不同型號微處理芯片和集成電路結構不同。他們溫度特性也不相同。而且采用的封裝技術,引起熱電阻不同,散熱性能也存在差異。芯片工作方式也會影響本身功耗。一,要選用高溫性能較好的芯片;二、要合理使用所選擇芯片,盡量降低本身功耗。三,要考慮內部硬件電路結構有關,如輸入引腳安排,并適當接地或電源電壓。
2.2改進供電方式
一種盡量減小液位變送器的輸入電壓,既能夠減小電源功耗,又能保證較好的電源質量,但有時需要提供較多器件,電路成本較大,布局繁瑣;
2.3改善散熱條件
進一步采用外部條件,降低系統運行的溫度,不失為一種合適的方式。常見散熱措施有:散熱片、散熱風扇、散熱罩等。
在無防爆條件下,可選用風扇散熱效果好,但會額外增加系統功耗;散熱罩成本較高,制作過程復雜,散熱效果不理想,很少采用;液位變送器采用散熱片,一方面體積小,占用空間小,便于安裝;另一方面,散熱片價格低,不會增加投入成本。
目前,儀表廠商們開始通過增大殼體體積來達到散熱目地,這樣可以使內部器件布局與安裝更加方便,散熱更充分。(摘自《儀表自動化》)
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