Ядрото на импулсната верига MWD не е изолирана платка, а мехатронна система, интегрираща контрол, задвижване, сензори и управление на мощността. Проектните му цели са да контролира импулсния клапан (обикновено кална турбина или насочващ клапан), за да генерира кодирани импулси на налягане с ултра-висока надеждност, ниска консумация на енергия и стабилност в екстремни среди.
Ключови технологии и предизвикателства при проектирането на високотемпературни вериги-
1. Избор на компонент
- Основен принцип:Всички пасивни компоненти (резистори, кондензатори, индуктори) трябва да бъдат високо{0}}температурни керамични, танталови или специални филмови кондензатори. Обикновените електролитни кондензатори и MLCC ще се повредят сериозно при високи температури.
- полупроводници: Wide-temperature devices must be selected. Conventional commercial grade (0-70°C) and industrial grade (-40-85°C) devices are completely unusable. It is necessary to select extreme temperature resistant devices (-55-125°C) and ultra-high temperature devices (>150 градуса), специално проектирани за дърводобив на петрол.
2. Топлинно управление
- Намаляване на консумацията на енергия:Изберете възможно най-ниско{0}}мощни устройства и оптимизирайте софтуерните алгоритми, за да намалите генерирането на топлина.
- Дизайн на топлопроводимост:Печатната платка обикновено е запечатана в защитен-цилиндър, устойчив на налягане. Самата платка трябва да провежда топлина към защитната обвивка на цилиндъра чрез топлопроводима силиконова грес, термични подложки и други материали, а след това обвивката пренася топлината към циркулиращата кал за охлаждане.
- Дизайн за изравняване на температурата:Разпределете високо{0}}мощните устройства (като задвижващи MOSFET) равномерно върху платката, за да избегнете локални горещи точки.
3. Проектиране и производство на печатни платки
- Субстрат:Използвайте високо{0}}температурни FR-4, полиимидни или керамични субстрати. Обикновеният FR-4 има ниска стойност на Tg и ще омекне и се деформира при високи температури.
- Дебелина на медта:Изисква се удебелено медно фолио за пътища с-висок ток (като задвижващата секция).
- Покритие:Трябва да се нанесе три{0}}устойчиво бояджийско покритие за устойчивост на влага, корозия и удар.
4. Проектиране на надеждността на системата
- Дизайн на резервиране:Може да се приеме резервен дизайн за ключови вериги (като задвижвания).
- Куче пазач:Хардуерни и софтуерни наблюдатели за предотвратяване на изтичане на програмата.
- Откриване на грешки и възстановяване:MCU трябва да наблюдава състоянието на системата (напрежение, ток, температура) в реално време и може да влезе в безопасен режим или да се опита да нулира възстановяване, след като бъде открита аномалия.
Анализ на типичен физически продукт
Ние ще анализираме характеристиките на този тип схемни модули чрез индикаторите на параметрите на LH233613, MCM дебелослоен хибриден модул с интегрални схеми, независимо разработен от ZITN Microelectronics. Това е импулсен задвижващ модул, специално проектиран за среда с висока-температура и висока-надеждност, и е особено подходящ за MWD системи и други индустриални области с висока температура, силни вибрации и силни електромагнитни смущения. Нека разгледаме различните му показатели.
1. Възможност за работа при висока-температура
Работен температурен диапазон: -40 градуса до +175 градуса
Подходящо за екстремно високи-температурни среди като петролни сондажи, геотермални проучвания, аерокосмически и други високо{1}}температурни случаи.
Приемайки технологията на хибридна интегрална схема с дебел филм, той има добра термична стабилност и надеждност.
2. Широко входно напрежение и стабилен изход
Входно напрежение: +24V-+33V
Изходно напрежение: +23.5V-+32.5V (във включено състояние)
Той може да поддържа стабилен изход в рамките на широк диапазон на входното напрежение, подходящ за промишлени среди с големи колебания в захранването.
3. Проста и надеждна контролна логика
Включете на високо ниво (+3.3V-+5.0V) и изключете на ниско ниво
Съвместим с общи цифрови управляващи сигнали (като изходи на MCU и FPGA) с удобен за потребителя-интерфейс.
4. Компактна структура и висока надеждност
Малък размер и леко тегло, подходящ за вградени системи с ограничено пространство.
Технологията с дебел слой осигурява добри анти{0}}вибрационни и анти-ударни характеристики, подходящи за тежки условия на работа.
5. Нисък изключен-ток на утечка
Изходното напрежение е близо до 0V в изключено състояние (типична стойност 0mV, максимум ±200mV), с ниска консумация на енергия и висока безопасност.
Сценарии за приложение на този тип модул
1. Система за измерване по време на сондиране (MWD).
Използва се за задвижване на импулси при петролни сондажи за контрол на генерирането на импулсни сигнали за кал.
Може да работи стабилно при високи-температури и високо{1}}налягане, за да гарантира надеждността на предаването на данни.
2. Високо{1}}температурни промишлени системи за контрол
Като генериране на геотермална енергия, управление на високо-температурна пещ, оборудване за ядрена енергия и други случаи, които изискват високо{1}}температурно електронно задвижване.
3. Космонавтика
Подходящо за сценарии с висока-температура и висока-надеждност, като наблюдение на двигателя, задвижване на сензор за висока-температура и контрол на полета.
4. Електронни-монтирани на превозно средство или специални превозни средства електронни системи
Използва се за задвижване на задвижващи механизми или импулсни товари в двигателни отделения с висока-температура или специални превозни средства.
За повече информация, моля свържете се с нас наmarketing@qdzitn.com!