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Digilent ha preparato un progetto per dimostrare il processo di collaudo termico dei dispositivi elettronici. Si tratta di un tema importante per garantire che i componenti del circuito, e quindi il dispositivo stesso, raggiungano la durata di vita prevista. Spesso, i produttori indicano la temperatura massima operativa dei componenti, specificando se hanno bisogno di soluzioni di raffreddamento passive o attive. È possibile incorporare i risultati dei collaudi termici nel processo di progettazione.
Per questo progetto, abbiamo monitorato le temperature di alcuni componenti, in condizioni di carico normali, del nostro strumento all-in-one per test e misurazioni: l’Analog Discovery 2 (AD2). Tutti i passaggi per la configurazione di hardware e software sono elencati qui.
Fig. 1: Configurazione del test
Per creare l’ambiente di stress termico per l’Analog Discovery 2, sono stati usati diversi strumenti di WaveForms per generare il carico di lavoro. Il software WaveForms gratuito di Digilent include 13 strumenti per acquisire, visualizzare, archiviare, analizzare, produrre e riutilizzare segnali analogici e digitali. Ciascuno di questi strumenti può creare carichi intensi per i componenti all’interno dell’Analog Discovery 2.
Fig. 2: MCC USB-TC
È stato utilizzato un dispositivo separato per registrare i dati sulla temperatura, così da garantire che tutti i componenti dell’AD2 lavorino entro le specifiche del produttore. Il dispositivo MCC USB-TC di Digilent è estremamente preciso nell’acquisire dati sulla temperatura. Dispone di 8 canali per acquisire e collegare direttamente i dati forniti dalle termocoppie utilizzate come sensori per la temperatura. Bastano pochi minuti per configurare l’acquisizione dei dati con DAQami, un’applicazione gratuita per la registrazione dei dati che permette di controllare il dispositivo alimentato tramite USB e di acquisire, visualizzare e archiviare i dati sulla temperatura.
Fig. 3: Componenti da testare
Le termocoppie sono state montate su alcuni componenti essenziali dell’AD2: l’FPGA Xilinx® Spartan®-6, il driver per l’elaborazione del segnale AD9848, il controller USB FT232H e l’AD8065 di uno dei canali dell’oscilloscopio.
Fig. 4: Grafico delle temperature del FPGA
I risultati mostrano come cambiano le temperature dei componenti in base ai cicli di test e ai carichi di lavoro generati.
Fig. 5: Registrazione delle temperature del FPGA con termocamera
