[發明專利]用于熱敏電子部件的被動加熱的系統和方法

有效

• 申請號: 201911054637.8
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN111142593B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 亨德里克·皮耶特·雅各布斯·德·博克;達拉爾·約翰·希克斯;威廉·德懷特·格斯特勒
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G05D23/24
• 分類號: G05D23/24
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 肖華

一種被構造用于在閾值溫度以下操作的系統，包括電源、殼體、熱敏電子部件和加熱電路。熱敏電子部件被封閉在所述殼體內并且電連接到電源，其中當所述熱敏電子部件的溫度降低并且超過閾值溫度時，熱敏電子部件變得容易發生故障。加熱電路至少部分地封閉在殼體內并且包括熱變電阻器，加熱電路電連接到電源并且被構造成當殼體內的溫度降低并接近閾值溫度時在殼體內產生熱能，以便將熱敏電子部件的溫度維持在閾值溫度以上。

相關申請的交叉引用

本申請要求2018年11月1日提交的美國專利申請No.16/177,996的優先權和權益，其全部內容合并于此。

技術領域

本公開涉及用于在閾值溫度以下操作的系統，并且更具體地，涉及具有熱敏電子部件的系統。

背景技術

本文公開的主題大體上涉及用于被動地加熱熱敏電子部件的系統和方法，并且更具體地，涉及用于在冷溫度操作期間被動地將一個或多個電子部件的溫度維持在最小操作溫度之上的系統和方法。

許多航空航天和地面系統并入了各種復雜的內部電子系統，例如導向系統、導航系統、動力系統等。在操作期間，這些系統可能會經受各種環境極端條件，例如極端高溫和低溫和/或例如溫度、濕度和壓力的各種環境條件的快速波動。

結果，許多常規的航空航天和地面系統可以包括一個或多個環境控制系統，該環境控制系統被布置成保護敏感的內部電子硬件和電路免受周圍環境條件的影響。然而，通常，這些環境控制系統需要附加的環境屏蔽和/或它們自己的控制系統。另外，許多常規的環境控制系統本身也很復雜，并且為了它們的設計和實施，可能需要大量的時間和財政支出。附加缺點是，此類系統可能會因為它們的復雜性而意外失效和/或需要定期維護。

例如，許多航空航天系統被設計用于高海拔冷溫操作。但是，某些電子部件，例如一個或多個現成的微處理器，為了正確操作，可能需要溫度受控的內部環境。為此，典型的航空航天系統可以包括獨立的環境控制系統，其本身可以依靠由一個或多個專用電子部件(例如溫度傳感器、微控制器等)所獲得和/或處理的溫度測量和/或計算。

發明內容

在一個方面中，提供一種被構造用于在閾值溫度以下操作的系統。該系統包括電源、殼體、熱敏電子部件和加熱電路。熱敏電子部件被封裝在殼體內并且電連接到電源，當熱敏電子部件的溫度降低并且越過閾值溫度時，熱敏電子部件變得容易出現故障。加熱電路至少部分地封裝在殼體內并且包括熱變電阻器，加熱電路電連接到電源并且被構造成當殼體內的溫度降低并且接近閾值溫度時在殼體內產生熱能，以便將熱敏電子部件的溫度維持在閾值溫度以上。

附圖說明

當參考附圖閱讀以下詳細描述時，將更好地理解本公開的這些和其他特征、方面和優點，其中在整個附圖中，相同的字符表示相同的零件，其中：

圖1是示例性被動加熱系統的框圖；

圖2是在圖1的被動加熱系統中使用的包括正溫度系數熱敏電阻器的示例性加熱電路的電路圖；

圖3是圖2所示的正溫度系數熱敏電阻器的示例性溫度性能曲線；

圖4是在圖1的被動加熱系統中使用的包括負溫度系數熱敏電阻器的替代示例性加熱電路的電路圖；

圖5是圖4所示的負溫度系數熱敏電阻器的示例性溫度性能曲線；

圖6是包括圖2所示的多個示例性加熱電路的示例性被動加熱系統的示意圖；

圖7是在圖1的被動加熱系統中使用的包括電流監測器的替代示例性加熱電路的電路圖；

圖8是在圖1的被動加熱系統中使用的包括電流監測器和控制器的替代示例性加熱電路的示意圖；和

圖9是改造系統用于在閾值溫度以下操作的示例性方法的流程圖。