一种用于电路板的温控系统及方法与流程

专利2025-05-01  17


本发明涉及温度控制,尤其涉及一种用于电路板的温控系统及方法。


背景技术:

1、随着电子设备在各个领域的广泛应用,其内部电路板的稳定运行和安全性越来越受到重视。

2、然而,传统的电路板温度控制系统需要定期维护,以确保其正常工作,但这种维护可能会影响生产线的效率,且浪费人力和时间,同时,由于电路板上各个区域的温度不同,传统的温度控制系统可能无法精确控制每个区域的温度,导致某些区域过热或过冷,导致电路板损坏,影响产品的性能和寿命。

3、因此,本发明提供一种用于电路板的温控系统及方法。


技术实现思路

1、本发明提供一种用于电路板的温控系统及方法,用以解决现有技术中需要定期维护,但这种维护可能会影响生产线的效率,且浪费人力和时间,同时,由于电路板上各个区域的温度不同,传统的温度控制系统可能无法精确控制每个区域的速度,导致某些区域过热或过冷,导致电路板损坏,影响产品的性能和寿命的缺陷。

2、一方面,本发明提供一种用于电路板的温控系统,包括:

3、第一确定模块:获取目标电路板的布局,根据目标电路板的布局确定目标电路板的类型和结构;

4、监测模块:根据目标电路板的类型和结构获取所需的温度传感器类型和数量,并实时监测目标电路板的工作温度;

5、控制模块:根据温度传感器的类型确定温度传感器的测量范围和精度,根据所述测量范围和精度基于pid控制器控制温度控制器;

6、第二确定模块:获取目标电路板的负载特性,根据目标电路板负载特性基于目标电路板的工作温度确定目标电路板的温度相关参数和热量产生参数;

7、获取模块:根据所述温度相关参数和热量产生参数基于温度控制器获取散热策略,根据热管理技术基于散热策略实现对目标电路板的温度控制。

8、根据本发明提供的一种用于电路板的温控系统,第一确定模块,包括:

9、生成单元:获取目标电路板外观和内部的各个信息,根据目标电路板外观和内部的各个信息基于自动布局算法生成目标电路板的布局图;

10、检查调整单元:对生成的目标电路板的布局图基于预设条件进行合规性检查并调整目标电路板的布局图;

11、第一确定单元:根据调整后的目标电路板的布局图基于目标电路板的形状确定目标电路板的类型和结构。

12、根据本发明提供的一种用于电路板的温控系统,监测模块,包括:

13、第二确定单元:根据目标电路板的类型确定目标电路板的应用场景,根据所述应用场景确定目标电路板的功能需求;

14、第三确定单元:根据目标电路板的结构确定目标电路板的物理尺寸和布局限制;

15、第四确定单元:根据所述功能需求、物理尺寸和布局限制确定对应的温度传感器;

16、第一获取单元:获取目标电路板的多个组件的物理位置和排列方式,根据所述物理位置和排列方式确定目标电路板的关键位置;

17、监测单元:根据对应的温度传感器确定关键位置的温度传感器类型和数量,并实时监测电路板的工作温度。

18、根据本发明提供的一种用于电路板的温控系统,控制模块,包括:

19、第五确定单元:根据温度传感器的类型基于传感器技术规格书确定温度传感器的测量范围和精度;

20、补偿单元:根据温度传感器的测量范围和精度确定温度传感器的特性,根据温度传感器的特性确定温度传感器的非理想特性,并根据滤波和补偿机制对温度传感器的非理想特性进行补偿;

21、第一控制单元:根据补偿后的温度传感器特性确定pid控制器,并调整pid控制器的参数,根据调整后的pid控制器控制温度控制器,根据温度控制器控制目标电路板的运行温度。

22、根据本发明提供的一种用于电路板的温控系统,第二确定模块,包括:

23、第六确定单元:获取目标电路板的电源需求和主要组件,根据所述电源需求和主要组件确定目标电路板的不同工作模式;

24、第二获取单元:通过对目标电路板施加电子负载获取不同工作模式下目标电路板的不同功耗,根据所述不同功耗确定目标电路板的负载特性;

25、分类单元:对所述负载特性进行分类,获取不同类型的负载产生的热负荷大小和方向;

26、第三获取单元:对目标电路板的工作温度进行分析,获取温度变化的趋势和规律;

27、第七确定单元:根据所述热负荷大小和方向基于温度变化的趋势和规律确定目标电路板的温度相关参数和热量产生参数。

28、根据本发明提供的一种用于电路板的温控系统,第七确定单元,包括:

29、第一确定子单元:根据热负荷大小和方向确定热负荷的趋势特性,基于趋势特性推断出热负荷的周期特性和随机特性;

30、生成子单元:根据热负荷的周期特性和随机特性生成热负荷的基准样本数据,根据基准样本数据生成热负荷的第一发展序列矩阵;

31、第二确定子单元:基于温度变化的趋势和规律确定升温拐点序列和降温拐点序列,根据升温拐点序列和降温拐点序列结合热负荷与温度之间的线性关系确定热负荷在温度影响下的第二发展序列矩阵;

32、第三确定子单元:确定第一发展序列矩阵和第二发展序列矩阵的矩阵差异参数,根据矩阵差异参数确定热负荷的状态平衡阶跳动参数;

33、第一获取子单元:获取目标电路板的工作温度参数,并结合状态平衡阶跳动参数确定在目标电路板工作下的热负荷起伏变量;

34、第四确定子单元:通过热负荷起伏变量和目标电路板的热效应特性确定目标电路板的温度发展特性和热量产生特性;

35、第五确定子单元:基于目标电路板的温度发展特性和热量产生特性以及目标电路板在正常工作下的温度参数和热量产生参数确定温度变化量和热量变化量;

36、第六确定子单元:根据温度变化量和热度变化量以及电路板的工作温度状态函数和预设温度热量相关状态函数确定电路板的实时温度相关参数和实时热量产生参数。

37、根据本发明提供的一种用于电路板的温控系统,获取模块,包括:

38、第四获取单元:将所述温度相关参数和热量产生参数输入到温度控制器中,获取最优的热量传递策略;

39、第五获取单元:获取所述最优的热量传递策略的传递效率和传递速率,根据所述传递效率和传递速率确定目标电路板产生的热量;

40、第六获取单元:获取目标电路板的温度控制的目标范围和安全要求;

41、评估单元:根据所述目标电路板产生的热量基于目标范围和安全要求确定散热策略,并对所述散热策略的有效性进行评估,得到评估结果;

42、第二控制单元:根据评估结果基于热管理技术实现目标电路板的温度控制。

43、根据本发明提供的一种用于电路板的温控方法,包括:

44、步骤1:获取目标电路板的布局,根据目标电路板的布局确定目标电路板的类型和结构;

45、步骤2:根据目标电路板的类型和结构获取所需的温度传感器类型和数量,并实时监测目标电路板的工作温度;

46、步骤3:根据温度传感器的类型确定温度传感器的测量范围和精度,根据所述测量范围和精度基于pid控制器控制温度控制器;

47、步骤4:获取目标电路板的负载特性,根据目标电路板负载特性基于目标电路板的工作温度确定目标电路板的温度相关参数和热量产生参数;

48、步骤5:根据所述温度相关参数和热量产生参数基于温度控制器获取散热策略,根据热管理技术基于散热策略实现对目标电路板的温度控制。

49、与现有技术相比,本技术的有益效果如下:

50、通过电路板的类型和结构确定传感器并实时监测电路板的工作温度,基于pid控制器控制温度控制器,根据电路板的负载特性基于温度控制器获取散热策略,能够实现温控系统的自动化,不需要定期维护,不会影响生产线的效率,节省人力和时间,同时,能够精确控制每个区域的温度,避免某些区域过热或过冷,导致电路板损坏,影响产品的性能和寿命。


技术特征:

1.一种用于电路板的温控系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的用于电路板的温控系统,其特征在于,第一确定模块,包括:

3.根据权利要求1所述的用于电路板的温控系统,其特征在于,监测模块,包括:

4.根据权利要求1所述的用于电路板的温控系统,其特征在于,控制模块,包括:

5.根据权利要求1所述的用于电路板的温控系统,其特征在于,第二确定模块,包括:

6.根据权利要求5所述的用于电路板的温控系统,其特征在于,第七确定单元,包括:

7.根据权利要求1所述的用于电路板的温控系统,其特征在于,获取模块,包括:

8.一种用于电路板的温控方法,其特征在于,包括:


技术总结
本发明提供一种用于电路板的温控系统及方法,属于温度控制技术领域,包括:第一确定模块:获取目标电路板的布局,确定目标电路板的类型和结构;监测模块:根据目标电路板的类型和结构获取温度传感器,实时监测目标电路板的工作温度;控制模块:确定温度传感器的测量范围,并基于PID控制器控制温度控制器;第二确定模块:获取目标电路板的负载特性,确定目标电路板的温度相关参数和热量产生参数;获取模块:根据温度相关参数和热量产生参数基于温度控制器获取散热策略,根据热管理技术实现对目标电路板的温度控制。解决了电路板由于各个区域的温度不同,温度控制系统无法精确控制每个区域的温度,导致某些区域过热或过冷,影响产品的性能的问题。

技术研发人员:石超,李成明,杨少延,刘祥林,崔草香,朱瑞平,郭柏君,陈兆显,李晓东
受保护的技术使用者:国鲸科技(广东横琴粤澳深度合作区)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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