CN105094172A - 一种在电路板中实现设备低温启动的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明特别涉及一种在电路板中实现设备低温启动的方法。该在电路板中实现设备低温启动的方法，在电路板上对温度要求比较高的芯片附近添加加热电路，当电路板温度低于某值，不满足启动条件时，加热电路开始工作，电路板对应位置温度开始升高；当温度高于某值，加热电路停止工作；当再低于额定值时加热电路就再启动，循环往复。该在电路板中实现设备低温启动的方法，设计简单，使用方便，解决了低温下电子设备启动难以及无法启动的问题，可以在低温环境下实现设备正常启动，提高电子产品在低温环境下的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电路板启动技术领域，特别涉及一种在电路板中实现设备低温启动的方法。
背景技术
随着电子技术的飞速发展，其应用领域越来越广泛。越来越多的电子产品出现在人们的日常生活和工作中，成为国民生活中不可或缺的一部分。甚至可以说，现代社会的长期稳定发展离不开电子技术的支持。电子芯片，尤其是集成电路芯片都有一定的温度范围，在超出这一温度范围后设备将无法启动。因此，在极端环境下电路板的启动是一个亟待解决的难题。
通常，生活中常见的普通电子产品设计一般不会对温度有较高要求。而一些工控、军工等对环境的要求比较高的设备，有时需要设备在低温下启动。
针对低温下电子产品启动困难这一问题，本发明提出了一种在电路板中实现设备低温启动的方法，旨在实现低温下电子设备正常启动功能，提高电子产品在低温环境下的工作可靠性。
热电偶（thermocouple）是温度测量仪表中常用的测温元件，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度。各种热电偶的外形常因需要而极不相同，但是它们的基本结构却大致相同，通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要部分组成，通常和显示仪表、记录仪表及电子调节器配套使用。
热电偶是一种感温元件，是一种一次仪表，用于直接丈量温度。热电偶由2种不同成分材质的导体组成的闭合回路，由于材质不同，不同的电子密度产生电子扩散，稳定均衡后就产生了电势。当两端存在梯度温度时，回路中就会有电流产生，产生热电动势，温度差越大，电流就会越大。测得热电动势之后即可获知对应温度值。因此，也可以说热电偶实践上是一种能量转换器，将热能转换成电能。
热电偶的技术优势有以下几点：测温范围宽，性能比拟稳定；丈量精度高，热电偶与被测对象直接接触，不受中间介质的影响；热响应时间快，热电偶对温度变化反响灵活；丈量范围大，热电偶从-200~+1600℃可连续测温；热电偶性能牢靠，机械强度好；运用寿命长，装置便当。
PID控制器是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件。这个控制器把收集到的数据和一个参考值进行比较，然后把这个差别用于计算新的输入值，这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值。和其他简单的控制运算不同，PID控制器可以根据历史数据和差别的出现率来调整输入值，这样可以使系统更加准确，更加稳定。通过数学的方法证明，在其他控制方法导致系统有稳定误差或过程反复的情况下，一个PID反馈回路可以保持系统的稳定。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种便捷高效的在电路板中实现设备低温启动的方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种在电路板中实现设备低温启动的方法，其特征在于：在电路板上对温度要求比较高的芯片附近添加加热电路，当电路板温度低于T1，不满足启动条件时，加热电路开始工作，电路板对应位置温度开始升高；当温度高于T2时，加热电路停止工作；当再低于额定值时加热电路就再启动，循环往复。
所述温度值T1小于等于-30℃，温度值T2为-30~0℃。
所述加热电路包括加热控制电路和加热丝，所述加热控制电路通过控制电热丝电源的通断来控制电热丝工作。
所述加热控制电路包括热电偶和PID控制器，所述热电偶用于采集电路板关键位置温度信息，并将温度值发送到PID控制器，PID控制器根据接收到的温度值判断是否为电热丝供电。
所述加热丝通过在电路板中焊接被加热芯片位置的电路板内层绕长的走线来实现。
所述加热丝电阻不小于2.5Ω。
本发明的有益效果是：该在电路板中实现设备低温启动的方法，设计简单，使用方便，解决了低温下电子设备启动难以及无法启动的问题，可以在低温环境下实现设备正常启动，提高电子产品在低温环境下的可靠性。
附图说明
附图1为本发明在电路板中实现设备低温启动的方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
该在电路板中实现设备低温启动的方法，在电路板上对温度要求比较高的芯片附近添加加热电路，通过对加热电路的控制来实现对电路板的温度调节。
所述加热电路包括加热控制电路和加热丝，所述加热控制电路通过控制电热丝电源的通断来控制电热丝工作。
所述加热控制电路包括热电偶和PID控制器，所述热电偶用于采集电路板关键位置温度信息，并将温度值发送到PID控制器，PID控制器根据接收到的温度值判断是否为电热丝供电。
所述加热丝通过在电路板中焊接被加热芯片位置的电路板内层绕长的走线来实现。所述加热丝电阻不小于2.5Ω。
实施例1
当热电偶检测到电路板温度低于-30℃，不满足启动条件时，PID控制器控制加热丝开始工作，使电路板对应位置温度升高。当热电偶检测到电路板温度高于0℃后，PID控制器控制加热丝停止工作，此时电路板可以实现正常启动。当电偶检测到电路板温度再低于-30℃时，加热电路就再启动，循环往复。
实施例2
当热电偶检测到电路板温度低于-40℃，不满足启动条件时，PID控制器控制加热丝开始工作，使电路板对应位置温度升高。当热电偶检测到电路板温度高于-15℃后，PID控制器控制加热丝停止工作，此时电路板可以实现正常启动。当电偶检测到电路板温度再低于-40℃时，加热电路就再启动，循环往复。
实施例3
当热电偶检测到电路板温度低于-50℃，不满足启动条件时，PID控制器控制加热丝开始工作，使电路板对应位置温度升高。当热电偶检测到电路板温度高于-25℃后，PID控制器控制加热丝停止工作，此时电路板可以实现正常启动。当电偶检测到电路板温度再低于-50℃时，加热电路就再启动，循环往复。
实施例4
当热电偶检测到电路板温度低于-35℃，不满足启动条件时，PID控制器控制加热丝开始工作，使电路板对应位置温度升高。当热电偶检测到电路板温度高于-10℃后，PID控制器控制加热丝停止工作，此时电路板可以实现正常启动。当电偶检测到电路板温度再低于-35℃时，加热电路就再启动，循环往复。
Claims (6)
1.一种在电路板中实现设备低温启动的方法，其特征在于：在电路板上对温度要求比较高的芯片附近添加加热电路，当电路板温度低于T1，不满足启动条件时，加热电路开始工作，电路板对应位置温度开始升高；当温度高于T2时，加热电路停止工作；当再低于额定值时加热电路就再启动，循环往复。
2.根据权利要求1所述的在电路板中实现设备低温启动的方法，其特征在于：所述温度值T1小于等于-30℃，温度值T2为-30~0℃。
3.根据权利要求1所述的在电路板中实现设备低温启动的方法，其特征在于：所述加热电路包括加热控制电路和加热丝，所述加热控制电路通过控制电热丝电源的通断来控制电热丝工作。
4.根据权利要求3所述的在电路板中实现设备低温启动的方法，其特征在于：所述加热控制电路包括热电偶和PID控制器，所述热电偶用于采集电路板关键位置温度信息，并将温度值发送到PID控制器，PID控制器根据接收到的温度值判断是否为电热丝供电。
5.根据权利要求3所述的在电路板中实现设备低温启动的方法，其特征在于：所述加热丝通过在电路板中焊接被加热芯片位置的电路板内层绕长的走线来实现。
6.根据权利要求3所述的在电路板中实现设备低温启动的方法，其特征在于：所述加热丝电阻不小于2.5Ω。
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