CN104656696A - 一种耐高温环境电路板系统 - Google Patents
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Abstract
本发明一种耐高温环境电路板系统属于耐高温环境电子电路系统设计技术领域，承载主体为宿主控制电路模块，半导体制冷片和风扇皆位于宿主控制电路模块PCB右侧顶层，且半导体制冷片冷凝面与宿主控制电路模块PCB顶层之间通过导热硅胶粘接，风扇正对半导体制冷片发热面,子电路模块采用导热硅胶安装于宿主控制电路模块PCB右侧底层温度传感器紧贴于宿主控制电路模块右侧顶层。解决了电子系统在高温下工作寿命缩短以及无法完成预定功能的问题，采用了开关恒流源电路，以及温度传感器构成了温度反馈，具有系统方案成本低，设计可靠的优点，且实现温度闭环控制，可自由设定母版温度，使用更加灵活节能。<b/>
Description
技术领域
本发明属于耐高温环境电子电路系统设计技术领域，具体涉及一种耐高温环境电路板系统。
背景技术
随着科学研究的发展以及社会的进步，在日常生活以及工业生产活动中，都往往会遇到这样的情况，电路系统的工作环境极其苛刻，很多时候要承受极高的外界环境温度，比如钻井平台、炼钢企业和军用电子设备等中，很多时候电路系统外界环境温度会远远超过集成电路最高温度，长期处于这样的工作环境中的电路系统，系统寿命会缩短甚至无法工作，无法完成预定功能，在某些特殊情况下还会引起连带事故，造成更严重的损失。
目前常见的解决方案是将控制器等其他必不可少的集成电路芯片尽可能的远离高温环境，然后通过线缆连接驱动电路以及负载，同时将必须工作于高温环境下的集成电路芯片用分立元件的组合体来代替，这些分立元件组合提供了更高的温度忍耐值。但是并非所有的工况下，都可以将电路的部分远离高温环境，同时用分立元件组合体代替集成芯片，会造成成本增加，增大设计调试难度和电路板面积，而且分立元件构成的组合电路性能往往没有集成电路芯片优秀，这无疑会降低系统性能。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中电路系统无法耐高温工作以及解决方案复杂的问题。
为此，本发明提供了一种耐高温环境电路板系统，包括：宿主控制电路模块、子电路模块、半导体制冷片、散热风扇、温度传感器，其中承载主体为宿主控制电路模块，半导体制冷片和风扇皆位于宿主控制电路模块PCB右侧顶层，且半导体制冷片冷凝面与宿主控制电路模块PCB顶层之间通过导热硅胶粘接，风扇正对半导体制冷片发热面,子电路模块采用导热硅胶安装于宿主控制电路模块PCB右侧底层，温度传感器紧贴于宿主控制电路模块右侧顶层。
所述宿主控制电路模块仅顶层有走线，底层为完整铺铜面，子电路模块与宿主控制电路模块，充分良好接触，减小热阻。
所述宿主控制电路模块内包括高效率DC-DC恒流源电路驱动半导体制冷片，以及风扇驱动电路控制风扇转动。
本发明的有益效果：本发明提供的这种一种耐高温环境电路板系统，包括：宿主控制电路模块、子电路模块、半导体制冷片、散热风扇、温度传感器，其中承载主体为宿主控制电路模块，半导体制冷片和风扇皆位于宿主控制电路模块PCB右侧顶层，且半导体制冷片冷凝面与宿主控制电路模块PCB顶层之间通过导热硅胶粘接，风扇正对半导体制冷片发热面,子电路模块采用导热硅胶安装于宿主控制电路模块PCB右侧底层，温度传感器紧贴于宿主控制电路模块右侧顶层，因此，该一种耐高温环境电路板系统解决了电子系统在高温下工作寿命缩短以及无法完成预定功能的问题，采用了开关恒流源电路，以及温度传感器构成了温度反馈，具有系统方案成本低，设计可靠的优点，且实现温度闭环控制，可自由设定母版温度，使用更加灵活节能。
附图说明
图1是本发明一种耐高温环境电路板系统的示意图。
图2是本发明高效率DC-DC恒流源电路框图的示意图。
附图标记说明：1、宿主控制电路模块；2、子电路模块；3、半导体制冷片；4、散热风扇；5、温度传感器；6、开关MOS管；7、储能电感；8、续流MOS管；9、反相放大器；10、半导体制冷片；11、浮栅驱动器；12；MCU控制器。
具体实施方式
实施例1：
本实施例提供了一种图1所示的一种耐高温环境电路板系统，包括：宿主控制电路模块1、子电路模块2、半导体制冷片3、散热风扇4、温度传感器5，其中承载主体为宿主控制电路模块1，半导体制冷片3和风扇4皆位于宿主控制电路模块1PCB右侧顶层，且半导体制冷片3冷凝面与宿主控制电路模块PCB顶层之间通过导热硅胶粘接，风扇4正对半导体制冷片3发热面,子电路模块2采用导热硅胶安装于宿主控制电路模块1PCB右侧底层，温度传感器5紧贴于宿主控制电路模块1右侧顶层。
利用半导体制冷片3在通电流过电流的情况下，两端极板会产生一定的温差，将半导体制冷片3的冷凝面与宿主控制电路模块1的右侧顶层通过导热硅胶相连，通过利用两端几班之间的温差来降低电路板的温度，给子电路模块提供一个可以忍受的工作温度。
实施例2：
如图1所示宿主控制电路模块1仅顶层有走线，底层为完整铺铜面，子电路模块2与宿主控制电路模块1，充分良好接触，减小热阻。宿主控制电路模块1内包括高效率DC-DC恒流源电路驱动半导体制冷片3，以及风扇驱动电路控制风扇4转动。
实施例3：
如图2所示的高效率DC-DC恒流源电路框图，包括开关MOS管6，储能电感7，续流MOS管8，反相放大器9，半导体制冷片10，浮栅驱动器11，MCU控制器12。以同步整流BUCK为基本拓扑结构构成的恒流源，MCU微控制器7采集负载电流，然后通过输出PWM控制开关管导通时间，进而控制输出电流大小，温度传感器5采集宿主电路板温度构成温度闭环，实现电路基板工作温度的任意可设定，使电路系统处于高温环境时任然能够正常工作。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种耐高温环境电路板系统，其特征在于包括：宿主控制电路模块（1）、子电路模块（2）、半导体制冷片（3）、散热风扇（4）、温度传感器（5），其中承载主体为宿主控制电路模块（1），半导体制冷片（3）和风扇（4）皆位于宿主控制电路模块（1）PCB右侧顶层，且半导体制冷片（3）冷凝面与宿主控制电路模块PCB顶层之间通过导热硅胶粘接，风扇（4）正对半导体制冷片（3）发热面,子电路模块（2）采用导热硅胶安装于宿主控制电路模块（1）PCB右侧底层，温度传感器（5）紧贴于宿主控制电路模块（1）右侧顶层。
2.如权利要求1所述的一种耐高温环境电路板系统，其特征在于：所述宿主控制电路模块（1）仅顶层有走线，底层为完整铺铜面，子电路模块（2）与宿主控制电路模块（1），充分良好接触，减小热阻。
3.如权利要求1所述的一种耐高温环境电路板系统，其特征在于：所述宿主控制电路模块（1）内包括高效率DC-DC恒流源电路驱动半导体制冷片（3），以及风扇驱动电路控制风扇（4）转动。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310575221.7A CN104656696A (zh) | 2013-11-18 | 2013-11-18 | 一种耐高温环境电路板系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310575221.7A CN104656696A (zh) | 2013-11-18 | 2013-11-18 | 一种耐高温环境电路板系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104656696A true CN104656696A (zh) | 2015-05-27 |
Family
ID=53247954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310575221.7A Withdrawn CN104656696A (zh) | 2013-11-18 | 2013-11-18 | 一种耐高温环境电路板系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104656696A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106300922A (zh) * | 2015-06-04 | 2017-01-04 | 国网智能电网研究院 | 一种高温驱动保护装置 |
| CN108307607A (zh) * | 2017-01-13 | 2018-07-20 | 慧与发展有限责任合伙企业 | 具有热电冷却元件的进气通道 |
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2013
- 2013-11-18 CN CN201310575221.7A patent/CN104656696A/zh not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106300922A (zh) * | 2015-06-04 | 2017-01-04 | 国网智能电网研究院 | 一种高温驱动保护装置 |
| CN106300922B (zh) * | 2015-06-04 | 2019-08-06 | 国网智能电网研究院 | 一种高温驱动保护装置 |
| CN108307607A (zh) * | 2017-01-13 | 2018-07-20 | 慧与发展有限责任合伙企业 | 具有热电冷却元件的进气通道 |
| CN108307607B (zh) * | 2017-01-13 | 2020-05-26 | 慧与发展有限责任合伙企业 | 具有热电冷却元件的进气通道 |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C04 | Withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20150527 |