ANÁLISIS TÉRMICO DE LOS SUBSISTEMAS ELECTRÓNICOS EN UN RECINTO DE CANSAT (THERMAL ANALYSIS OF ELECTRONIC SUBSYSTEMS IN A CANSAT ENCLOSURE)

Antonio Gómez Roa, José Cruz Núñez Pérez, Andrés Calvillo Téllez

Resumen


Resumen

Se presenta la medición de temperatura de cinco regiones térmicas que influyen en la operación de los componentes electrónicos del picosatélite tipo lata (CanSat). En el análisis térmico de los subsistemas electrónicos se consideran los valores que reflejan las hojas técnicas de la resistencia térmica unión-encapsulado tanto de la computadora de abordo, como del sistema de adquisición de datos y el subsistema de comunicaciones, así como la temperatura del recinto y la temperatura externa al CanSat. Con la distribución física de los subsistemas, se logró mantener un equilibrio térmico confortable observando que en las lecturas no se rebasaron los márgenes de seguridad de los componentes electrónicos, por lo que ningún subsistema alcanzó esfuerzos térmicos, lo que permite prolongar su vida útil. Los resultados muestran que la fuente de calor, de los tres subsistemas genera aproximadamente 200 mW de calor. Las lecturas de prueba se levantaron en la Laguna Salada, que es una de las zonas más calurosas del país, en este lugar frecuentemente se alcanzan los 50 oC en verano y en invierno rara vez llega a 0 oC. El área de del recinto fue de 282.74 cm2, y la resistencia de radiación de la superficie de la lata se estimó en 100 mW / 282.74 cm2 = 0.3638 mW/cm2. Los componentes electrónicos funcionaron dentro de la región segura de las temperaturas y no sobrepasaron el límite de los 115 ºC.

Palabras Claves: Región térmica, Resistencia térmica, Temperatura de unión.

 

Abstract

The measurement of the temperature of five thermal regions that influence the operation of the electronic components of the can-type picosatellite (CanSat) is presented. In the thermal analysis of the electronic sub-systems the values that the technical sheets of the union-encapsulated mechanical resistance of the onboard computer, as well as the data acquisition system and the communication subsystem, as well as the temperature of the enclosure and the external temperature to CanSat. With the physical distribution of the subsystems, it was possible to maintain a comfortable thermal equilibrium, it was observed that the readings were not exceeded the safety margins of the electronic components, which allows their useful life to be extended. The results show that the heat source, of the three subsystems, generated 200 mW of heat. The test readings were raised in the Laguna Salada, which is one of the warmest areas of the country, in this place frequently reach 50 oC in summer and in winter rarely reaches 0 oC. The area of the enclosure was 282.74 cm2, and the radiation resistance of the can surface was estimated at 100 mW / 282.74 cm2 = 0.3638 mW / cm2. The electronic components operated within the safe region of the temperatures and did not exceed the limit of 115 oC.

Keywords: Junction temperature, thermal region, thermal resistance.

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