[發(fā)明專利]一種耐高溫環(huán)境電路板系統(tǒng)

無效

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• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN104656696A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊福榮
• 申請（專利權(quán)）人: 西安丁子電子信息科技有限公司
• 主分類號: G05D23/19
• 分類號: G05D23/19
• 代理公司: 西安智萃知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 61221
• 代理人: 李東京

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于耐高溫環(huán)境電子電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐高溫環(huán)境電路板系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)研究的發(fā)展以及社會的進(jìn)步，在日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)活動中，都往往會遇到這樣的情況，電路系統(tǒng)的工作環(huán)境極其苛刻，很多時(shí)候要承受極高的外界環(huán)境溫度，比如鉆井平臺、煉鋼企業(yè)和軍用電子設(shè)備等中，很多時(shí)候電路系統(tǒng)外界環(huán)境溫度會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過集成電路最高溫度，長期處于這樣的工作環(huán)境中的電路系統(tǒng)，系統(tǒng)壽命會縮短甚至無法工作，無法完成預(yù)定功能，在某些特殊情況下還會引起連帶事故，造成更嚴(yán)重的損失。

目前常見的解決方案是將控制器等其他必不可少的集成電路芯片盡可能的遠(yuǎn)離高溫環(huán)境，然后通過線纜連接驅(qū)動電路以及負(fù)載，同時(shí)將必須工作于高溫環(huán)境下的集成電路芯片用分立元件的組合體來代替，這些分立元件組合提供了更高的溫度忍耐值。但是并非所有的工況下，都可以將電路的部分遠(yuǎn)離高溫環(huán)境，同時(shí)用分立元件組合體代替集成芯片，會造成成本增加，增大設(shè)計(jì)調(diào)試難度和電路板面積，而且分立元件構(gòu)成的組合電路性能往往沒有集成電路芯片優(yōu)秀，這無疑會降低系統(tǒng)性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中電路系統(tǒng)無法耐高溫工作以及解決方案復(fù)雜的問題。

為此，本發(fā)明提供了一種耐高溫環(huán)境電路板系統(tǒng)，包括：宿主控制電路模塊、子電路模塊、半導(dǎo)體制冷片、散熱風(fēng)扇、溫度傳感器，其中承載主體為宿主控制電路模塊，半導(dǎo)體制冷片和風(fēng)扇皆位于宿主控制電路模塊PCB右側(cè)頂層，且半導(dǎo)體制冷片冷凝面與宿主控制電路模塊PCB頂層之間通過導(dǎo)熱硅膠粘接，風(fēng)扇正對半導(dǎo)體制冷片發(fā)熱面,子電路模塊采用導(dǎo)熱硅膠安裝于宿主控制電路模塊PCB右側(cè)底層，溫度傳感器緊貼于宿主控制電路模塊右側(cè)頂層。

所述宿主控制電路模塊僅頂層有走線，底層為完整鋪銅面，子電路模塊與宿主控制電路模塊，充分良好接觸，減小熱阻。

所述宿主控制電路模塊內(nèi)包括高效率DC-DC恒流源電路驅(qū)動半導(dǎo)體制冷片，以及風(fēng)扇驅(qū)動電路控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)動。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供的這種一種耐高溫環(huán)境電路板系統(tǒng)，包括：宿主控制電路模塊、子電路模塊、半導(dǎo)體制冷片、散熱風(fēng)扇、溫度傳感器，其中承載主體為宿主控制電路模塊，半導(dǎo)體制冷片和風(fēng)扇皆位于宿主控制電路模塊PCB右側(cè)頂層，且半導(dǎo)體制冷片冷凝面與宿主控制電路模塊PCB頂層之間通過導(dǎo)熱硅膠粘接，風(fēng)扇正對半導(dǎo)體制冷片發(fā)熱面,子電路模塊采用導(dǎo)熱硅膠安裝于宿主控制電路模塊PCB右側(cè)底層，溫度傳感器緊貼于宿主控制電路模塊右側(cè)頂層，因此，該一種耐高溫環(huán)境電路板系統(tǒng)解決了電子系統(tǒng)在高溫下工作壽命縮短以及無法完成預(yù)定功能的問題，采用了開關(guān)恒流源電路，以及溫度傳感器構(gòu)成了溫度反饋，具有系統(tǒng)方案成本低，設(shè)計(jì)可靠的優(yōu)點(diǎn)，且實(shí)現(xiàn)溫度閉環(huán)控制，可自由設(shè)定母版溫度，使用更加靈活節(jié)能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種耐高溫環(huán)境電路板系統(tǒng)的示意圖。

圖2是本發(fā)明高效率DC-DC恒流源電路框圖的示意圖。

附圖標(biāo)記說明：1、宿主控制電路模塊；2、子電路模塊；3、半導(dǎo)體制冷片；4、散熱風(fēng)扇；5、溫度傳感器；6、開關(guān)MOS管；7、儲能電感；8、續(xù)流MOS管；9、反相放大器；10、半導(dǎo)體制冷片；11、浮柵驅(qū)動器；12；MCU控制器。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

本實(shí)施例提供了一種圖1所示的一種耐高溫環(huán)境電路板系統(tǒng)，包括：宿主控制電路模塊1、子電路模塊2、半導(dǎo)體制冷片3、散熱風(fēng)扇4、溫度傳感器5，其中承載主體為宿主控制電路模塊1，半導(dǎo)體制冷片3和風(fēng)扇4皆位于宿主控制電路模塊1PCB右側(cè)頂層，且半導(dǎo)體制冷片3冷凝面與宿主控制電路模塊PCB頂層之間通過導(dǎo)熱硅膠粘接，風(fēng)扇4正對半導(dǎo)體制冷片3發(fā)熱面,子電路模塊2采用導(dǎo)熱硅膠安裝于宿主控制電路模塊1PCB右側(cè)底層，溫度傳感器5緊貼于宿主控制電路模塊1右側(cè)頂層。

利用半導(dǎo)體制冷片3在通電流過電流的情況下，兩端極板會產(chǎn)生一定的溫差，將半導(dǎo)體制冷片3的冷凝面與宿主控制電路模塊1的右側(cè)頂層通過導(dǎo)熱硅膠相連，通過利用兩端幾班之間的溫差來降低電路板的溫度，給子電路模塊提供一個可以忍受的工作溫度。

實(shí)施例2：

如圖1所示宿主控制電路模塊1僅頂層有走線，底層為完整鋪銅面，子電路模塊2與宿主控制電路模塊1，充分良好接觸，減小熱阻。宿主控制電路模塊1內(nèi)包括高效率DC-DC恒流源電路驅(qū)動半導(dǎo)體制冷片3，以及風(fēng)扇驅(qū)動電路控制風(fēng)扇4轉(zhuǎn)動。

實(shí)施例3：