Как передать тепло от грелки к электронике?

Я создаю систему наружных датчиков (куча датчиков и Raspberry Pi внутри пластикового корпуса). Несколько недель назад один из моих прототипов переохладился (температура окружающей среды упала ниже 0 градусов Цельсия). Хотя датчики могут выдерживать отрицательные температуры в течение короткого времени, это сокращает их срок службы, поэтому я хочу немного нагреть компоненты.

Я купил грелку , и она заработала (используя одну из них в качестве контроллера). Тем не менее, кажется, что он сохраняет все свое тепло внутри подушки, а не нагревает воздух вокруг себя. Например, если я кладу руку рядом с подушечкой (на 2-3 см выше нее), я не чувствую тепла, но если я прикасаюсь к подушечке, она очень горячая. Мой термометр показал, что он достиг более 50 градусов по Цельсию, так что я знаю, что он работает.

Как мне распределить это тепло между определенными компонентами в моем корпусе?

Должен ли я просто прикрепить к нему большой радиатор, а затем направить вентилятор, направленный на радиатор и направленный в том направлении, куда я хочу, чтобы тепло шло? Или есть более действенный метод?

Спасибо.

Часть того, что, кажется, отсутствует в вашей попытке, — это изолированный корпус. Вам нужно предотвратить опасное нагревание нагревательного элемента, но вам будет легче поддерживать тепло других частей, если вы сведете к минимуму потери тепла из системы, что сведет к минимуму тепло, которое необходимо производить и отводить от нагревателя. элемента к другим частям.
Да, корпус будет хорошо изолирован, когда я его построю. В данный момент я просто экспериментирую на своем настольном компьютере. Как вы думаете, теплоизоляционного корпуса будет достаточно? Спасибо
Насколько большой корпус? Похоже, вы могли бы построить дешевый нагреватель, чтобы поддерживать температуру выше желаемой температуры, и использовать термистор, чтобы отключить его. У вас может быть противоположная проблема, когда погода нагревается...
Может быть, 12 дюймов/30 см в диаметре, 6 дюймов/15 см в высоту. Так что ничего серьезного... И да, я использую термистор для управления нагревателем. Охлаждение действительно будет другой проблемой, но я решаю ее шаг за шагом. У меня уже есть некоторые идеи, как сохранить все это прохладным (охладители Пельтье и радиаторы).
Пара к металлическому листу. Еще лучше в сочетании с закрытой водой, которая в качестве бонуса устойчива к замерзанию.

Ответы (2)

В итоге я нанес термопасту на грелку, а затем прикрепил низкопрофильный компьютерный вентилятор ЦП , который затем запитал отдельно (напрямую от 12-вольтовой батареи, через понижающий преобразователь в 5 В, соответствующий вентилятору). Этого было достаточно, чтобы распространить тепло по корпусу.

Просто используйте 4 резистора, каждый на ДВА ВАТТА, с осевыми выводами, расположенными рядом с краем (4) вашей печатной платы, с теплом, отводимым через выводы в вашу печатную плату и поддерживающим различные плоскости GND и Power в тепле.

Я предлагаю двухваттные резисторы из-за толстых проводов.

Вы также можете использовать 4 раза по 270 Ом, чтобы получить около 0,1 А от линии питания 117 В переменного тока, последовательно подключенной к периферии печатной платы; используйте SCR или TRIAC с оптоизолятором, который активируется при температуре ниже +10°C.

Сделайте все дорожки промежуточных соединений "гирляндной цепи" ШИРОКИМи и расположенными над плоскостью GND, чтобы тепло отводилось через FR-4 в плоскость GND. Конечно, некоторая связь по току смещения будет происходить от 117 В переменного тока к заземляющему слою.

================================

Можете ли вы встроить нагреватель в НОВЫЙ слой внутри печатной платы?

Создайте слой размером 4 на 4 дюйма с дорожками 10 мил, разделенными расстоянием 10 мил. Таким образом, 50 дорожек на дюйм, всего 200 дорожек, длиной 4 дюйма * 200 = 800 дюймов.

Длина/Ширина говорит нам о количестве квадратов.

800/0,01 = 80 000 квадратных метров меди.

При 0,000500 Ом/квадрат (для стандартной толщины фольги 1 унция/квадратный фут) или почти точно 1/2000 Ом сопротивление составляет 40 Ом.

При напряжении 5 вольт на этих 40 Ом мощность = 5 * 5/40 == 0,625 Вт.

Интересно, как поведет себя выделенный внутренний элемент, зажатый между двумя плоскостями, плотно упакованными и переплетающими 10-миллиметровые тонкие дорожки нагревателя. Хотя это пустая трата слоя.