Electrónica de larga duración

25

Me preguntaba para un proyecto mío si puedo pedir componentes que se hacen durante mucho tiempo de uso. ¿encajarían los componentes Mil-spec en esta categoría? Lo que básicamente quiero son piezas que sean buenas durante mucho tiempo y que tengan una confiabilidad muy alta, además del ciclo de vida útil (cantidad de veces que se usa), puedo contar los electrolíticos, ya que no duran mucho. Los componentes con altas potencias también son probablemente mejores. ¿Alguien sabe si hay empresas que fabrican estos?

ps ¿Hay alguna alternativa a los relés que pueda usar para cambiar grandes cantidades de energía? porque los relés tienen una baja cantidad de conmutaciones.

DownCount
fuente
Divida la pregunta del relevo en otra pregunta
Brian Carlton,
Tan importante para dividir la pregunta del relé sería especificar qué tipo de energía: CA, CC, alto voltaje o alta corriente, qué tipo de carga (resistiva o inductiva), etc.
Chris Stratton

Respuestas:

17

La vida de su electrónica probablemente dependerá más de su diseño que de los componentes. Puede revisar los datos de confiabilidad del componente desde los sitios web del fabricante. Sin un diseño adecuado, no logrará la confiabilidad especificada. Sin controles de proceso en la fabricación, no podrá fabricar un producto confiable. Una estrategia de tratar de probar la calidad de un producto está condenada al fracaso.

Muchos componentes seguirán la ley de activación de Arrhenius que estima la vida útil del componente en función de la temperatura de funcionamiento y la especificación de temperatura máxima de funcionamiento del componente. La reducción de la temperatura de funcionamiento tendrá un efecto dramático en la vida. Por ejemplo, la reducción de la temperatura de funcionamiento de los condensadores electrolíticos en 10 ° C aumentará la vida útil del condensador en aproximadamente un factor de 2. Un condensador con capacidad nominal de 105 ° C a 85 ° C durará aproximadamente 4 veces más que un condensador con capacidad de 85 ° C a 85 ° C.

Puede cambiar grandes cantidades de energía con MOSFET e IGBT. Por fiabilidad, el calor será tu enemigo. Desea cambiar el semiconductor de encendido a apagado y encendido a apagado rápidamente para minimizar el calentamiento. Hay curvas térmicas transitorias en la parte posterior de la hoja de datos. La masa térmica de la matriz es pequeña. Cambiar el transistor en 10uS versus 1mS tendrá un efecto dramático en la temperatura de la unión.

En general --

  • Revisión de diseño: estrés térmico, eléctrico, estrés ambiental
  • Calificación de diseño
  • Elija componentes con una temperatura amplia.
  • Elija fabricantes de componentes de calidad.
  • Maneje sus componentes adecuadamente: ESD, humedad, ambiente
jluciani
fuente
99
Calentar un transistor no es lo peor (siempre que lo haga más frío que su temperatura nominal, + mantenga mucho margen para que la ecuación de Arrhenius le brinde más vida útil). El ciclismo térmico es el asesino.
Jason S
4

En primer lugar, muchas veces la vida útil de un producto electrónico específico se reduce a 1 o 2 componentes en una placa, y generalmente esos pueden ser los condensadores utilizados en un proyecto. La vida útil de los condensadores depende mucho del tipo que elija (creo que el tantalio es el mejor, pero alguien me corrige si me equivoco). Además, desea mantener estos elementos frescos tantas veces como la vida útil del componente se duplique por cada 10 ° C por debajo de la temperatura máxima de funcionamiento. Por lo tanto, si alguna parte del producto se calienta (> 50-60 ° C), intente encontrar formas de mantenerlo fresco mediante el disipador de calor o por otros medios.

Seidleroni
fuente
44
Creo que la cerámica tiene la mejor vida en realidad. Los tantalios son electrolíticos, son solo un material diferente que las tapas electrolíticas de aluminio, y tienen una vida útil mejor que el aluminio. ver wikipedia: en.wikipedia.org/wiki/Tantalum_capacitor
Jason S
3

Dependiendo de su aplicación, puede usar un transistor para "encender las cosas". Además, siempre puede usar un relé de estado sólido. (sin partes móviles). En cuanto al resto de tu pregunta. Lo siento, no lo sé.

Espero que ayude.

Ril3y

ril3y
fuente
2

Supongo que depende de cuánto tiempo es largo. ¿Necesita que este dispositivo funcione bien después de su vida útil? ciertos componentes, por ejemplo una cápsula de micrófono electret posterior, morirán por el uso excesivo antes de hacerlo. Me imagino que la mayoría de los chips y componentes discretos probablemente nos durarán más que a todos, siempre y cuando no los maltrate. Tenga mucho cuidado de operar solo dentro de las clasificaciones de potencia de sus componentes, si le preocupa el daño de la descarga estática, evite los chips CMOS.

Tengo una computadora Atari de 22 años, todavía funciona perfectamente hasta el día de hoy y estoy seguro de que tiene unos buenos chips delicados adentro.

Cosas como los condensadores electrolíticos han recorrido un largo camino en los últimos 10-20 años, uno moderno probablemente dura mucho más que los de mi Atari. Siempre podrías excederte en la potencia de tus componentes, me imagino que a la larga lucharían mejor.

Ahora que lo pienso, mi tío tiene una guitarra eléctrica de 30 años, puede tener algo que ver con tener un circuito pasivo, pero está bien hasta el día de hoy, probablemente suene mejor ahora. No creo que haya sido reparado.

Jim
fuente