Полупроводниковые газовые датчики FIGARO могут обнаружить перегрев печатной платы до того, как начнется пожар!

Полупроводниковые газовые датчики FIGARO могут обнаружить перегрев печатной платы до того, как начнется пожар!

В последние годы монтаж электронных компонентов на печатной плате с высокой плотностью становится все более распространенной в связи с усложнением и миниатюризацией электронных изделий. Длительное использование с накоплением тепла на печатных платах высокой
плотности может привести к высокому риску их порчи, что в худшем случае может привести к пожару. Для предотвращения подобных поломок обычно используются различные типы
предохранителей. Однако ни один из них не эффективен на 100%, и двойные или тройные меры безопасности требуются для приложений, требующих высокого уровня безопасности. К ним относятся: ЦОД, майнинговые центры, контроллеры управления и источники питания в шкафах управления. В этом обзоре мы предлагаем использовать газовые датчики полупроводникового типа FIGARO для обнаружения компонентов газа с запахом, образующихся в результате нагрева, возникающего при подаче избыточного тока на электронную печатную плату. Предложенные сенсоры предоставляют возможность обнаружения начальной стадии неисправности печатной
платы до того, как она начнет тлеть или загорится.
Рекомендованные сенсоры для применения.

Что обнаружили ?!

1.    Анализ летучих газов, выделяющихся из печатных плат
Нашей лабораторией был проведен газохроматографический и масс-спектрометрический анализ летучих газов, образующихся при нагревании пяти различных типов печатных плат до 250°C. В результате анализа были выявлены различные типы газов для каждого типа
печатной платы.

Обнаруженные газы можно разделить на следующие пять групп газов.

Классифик атор	(a) Alcohol	(b) Amides	(c) Acidic gases	(d) Ketones	(e) Aromatic compounds
Формула
Газ

 

Результат исследования

2.    Выбор моделей датчиков и оптимального напряжения нагревателя.
Для определения оптимального рабочего напряжения были изучены характеристики
чувствительности каждой модели датчика к пяти группам газов при различных рабочих
напряжениях (напряжениях нагревателя). Концентрация каждого типа газа составляла 10 ppm. Характеристики чувствительности каждой модели датчика показаны на приведенных ниже графиках.
 

Характеристики чувствительности каждой модели датчика показаны на графиках ниже.

Промежуточные итоги
2.    Выбор моделей датчиков и оптимального напряжения нагревателя
Основные характеристики чувствительности каждой модели датчика.

・TGS2600 (Data Sheet)
Низкая чувствительность к каждому типу газа при обоих рабочих напряжениях:
Метан CH4, Угарный газ CO (оксид углерода), Этанол (Этиловый спирт) C2H5(OH).
・TGS2602 (Data Sheet)
TGS2602 демонстрирует ту же картину чувствительности, что и TGS2603. Этот датчик
демонстрирует хорошо сбалансированную чувствительность ко всем типам газов с повышенной чувствительностью к ароматическим соединениям при более высоком рабочем напряжении.
・TGS2603 (Data Sheet)
Этот датчик демонстрирует низкую чувствительность к ароматическим соединениям, но
более высокую чувствительность к спиртам и кетонам при более высоком рабочем напряжении.

Характеристики газового датчика, требуемые для данного применения, - это равномерная чувствительность к различным газам, а не высокая чувствительность к конкретному газу. В этом отношении считается, что TGS2602, работающий при напряжении 5 В, обладает наилучшими характеристиками.
 
Испытание в рабочем режиме.
3.    Реакция сенсора TGS2602 на газы, выделяющиеся при нагреве печатной
платы.
Тест: Изменения сопротивления датчика TGS2602 и изменения внешнего вида схемы с шириной дорожки 1 мм, длиной дорожки 50 мм, толщиной медной дорожки 35 мкм, напечатанной на печатной плате, были исследованы при подаче избыточного тока 12 А на печатную плату, помещенную внутри герметичного контейнера.

Рисунок 1: Изменение сопротивления датчика TGS2602 в ответ на летучие газы, выделяющиеся из печатной платы, и изменение внешнего вида схемы при подаче избыточного тока.
Сразу после подачи избыточного тока наблюдалось снижение сопротивления датчика, что указывало на выделение определенных газов из схемы печатной платы. Кроме того, через 7 минут было обнаружено появление сильного запаха, и
 
Выводы
Применяя сенсор TGS2602 от Figaro позволяет обнаружить аномальное выделение тепла на печатной плате гораздо раньше, чем наступит время тления или возгорания, путем установки газового датчика в замкнутом пространстве или вблизи потенциального источника пахучих газов. Например, ожидается, что путем установки газового датчика и схемы отключения, которая работает по выходному сигналу датчика на печатной плате, можно будет предотвращать сбои системы и минимизировать ущерб от возгораний электрооборудования, обнаруживая аномальные условия намного раньше, чем современные системы обнаружения пожара, обычно используемые для мониторинга больших

www.gassensor.ru

Поставка образцов и промышленных партий сенсоров и модульных датчиков газов.

Руководитель направления дистрибуции:

Илья Шевелёв im@astc.ru (495) 123-45-14 Доб: 118

Официально представляет на территории России и стран бывшего СНГ: Alphasense (Англия), Dynament (Англия), Nemoto (Япония), Membrapor (Швейцария), Sixth Sense (Англия), Dart Sensors (Англия), smartGAS Mikrosensorik (Германия),
AppliedSensor (Германия), FIS Inc. (Япония), CUBIC, WINSEN (Китай), SGX (Польша), N.E.T. (Италия), DDS (Англия).
Работаем на рынках: B2G, B2B.