O assassino silencioso: como a condensação reduz a vida útil e ameaça seus dispositivos eletrônicos

O que causa a condensação?

A condensação é um processo natural que ocorre quando o ar quente entra em contato com uma superfície mais fria do que o ponto de orvalho do ar circundante. Em gabinetes eletrônicos externos, a condensação geralmente é causada por

• mudanças de temperatura
• alta umidade
• vedação inadequada
• calor gerado pelo funcionamento dos componentes eletrônicos em combinação com a temperatura ambiente fria
  
  

Qualquer um desses fatores faz com que o ar quente dentro do compartimento encontre uma superfície fria em uma placa de circuito impresso (PCB) ou bateria. A umidade então se condensa em gotículas e forma uma fina camada de água na PCB ou na bateria.

Por que a condensação é um problema para os equipamentos eletrônicos fechados?

Os dispositivos eletrônicos são projetados para operar em condições ambientais específicas, incluindo níveis de umidade. O excesso de umidade pode interferir no funcionamento adequado do dispositivo, causando mau funcionamento ou desligamentos repentinos.

1. 1. Componentes eletrônicos enferrujados

A condensação induz a formação de ferrugem nas peças metálicas. À medida que a corrosão avança, ela enfraquece as conexões e reduz a eficiência geral dos componentes eletrônicos. Com o tempo, o dispositivo apresentará mau funcionamento e falhará.

2. Danos aos traços da placa de circuito impresso (PCB)

A exposição dos traços de cobre de uma PCB a um líquido eletrolítico (mesmo que seja um eletrólito leve, como a água) inicia um fluxo instantâneo de eletricidade entre os traços. O fluxo elétrico contínuo retira o óxido de cobre, criando um acúmulo verde semelhante ao que se vê em uma conexão de bateria de carro.

Há dois tipos de corrosão que podem causar a falha de uma PCB (ou bateria):

• Corrosão galvânica: Os eletrólitos em um líquido retiram óxido de cobre suficiente para romper um traço e parar de fornecer energia aos locais corretos.
• Corrosão dendrítica: Os eletrólitos retiram o cobre de um traço e criam um traço totalmente novo, que redireciona a conexão, modificando o projeto pretendido e quebrando o dispositivo.
  
  

Os traços de PCB danificados também podem causar uma perda devastadora de dados, mesmo que o dispositivo continue funcionando.

3. Risco de incêndio

A água dentro de um gabinete aumenta a probabilidade de curtos-circuitos elétricos causados por fluxos de corrente ao longo de caminhos não intencionais. Esses curtos podem resultar em faíscas, superaquecimento ou até mesmo incêndios, o que representa um risco significativo à segurança.

4. Redução da vida útil da bateria

Quando uma bateria é exposta à condensação, a água pode penetrar na célula da bateria, aumentando a resistência interna. A resistência interna mais alta reduz a eficiência energética, fazendo com que a bateria se esgote mais rapidamente e, por fim, não possa ser recarregada.

Além disso, conforme discutido acima no item 2, a condensação pode promover o crescimento de dendritos dentro das baterias, especialmente nas baterias de íons de lítio. Embora possa não falhar imediatamente após a exposição, a bateria perde lentamente a capacidade de carga com o tempo. Eventualmente, ela morrerá completamente, pois o dispositivo não conseguirá extrair energia suficiente do novo traço.

5. Redução da capacidade efetiva da bateria

Os eletrólitos são essenciais para o movimento dos íons dentro da bateria, facilitando o fluxo de energia. A água pode diluir o eletrólito, afetando a capacidade e o desempenho da bateria ao longo do tempo.

Como evitar a condensação

Concentrar-se no design adequado do gabinete é essencial para reduzir os riscos de condensação e diminuir a vida útil da bateria. Isso inclui a seleção de materiais resistentes à umidade, a incorporação de vedações e gaxetas eficazes e o fornecimento de ventilação adequada para regular a temperatura e a umidade internas.

Aquecedores de gabinete: Evite quedas de temperatura dentro do gabinete e garanta que o ar quente interno seja distribuído uniformemente.

Ventiladores com filtro: evitam o superaquecimento e o comprometimento da confiabilidade das instalações.

Termostatos e higrostatos: garanta condições ideais em seus gabinetes e armários de distribuição com nossos sistemas de controle de temperatura e umidade: nossos reguladores de temperatura e higrostatos controlam e regulam aquecedores conectados, ventiladores de filtro e trocadores de calor em aplicações de CA e CC (reguladores de CC).

Sistemas de monitoramento remoto: fornecem dados preditivos e proativos para garantir que você esteja sempre à frente de possíveis problemas induzidos por condensação.

Os dessecantes são substâncias usadas para absorver a umidade e manter baixos níveis de umidade dentro dos gabinetes eletrônicos. Os pacotes de sílica gel e outros materiais dessecantes podem ser estrategicamente colocados dentro do gabinete para manter o ambiente interno seco e livre de condensação. Entretanto, os dessecantes podem perder sua eficácia com o tempo.

A manutenção consistente é fundamental para evitar problemas relacionados à condensação. A inspeção e a limpeza regulares do gabinete, a verificação de sinais de umidade e a substituição de vedações ou juntas danificadas podem ajudar muito a preservar a longevidade e o desempenho dos seus dispositivos eletrônicos.

Resumo

A condensação representa riscos significativos para os eletrônicos e as baterias instalados em ambientes externos. A presença aparentemente inofensiva de água pode causar corrosão, curtos-circuitos elétricos e perda de dados, além de afetar o desempenho e a vida útil da bateria. Compreender os perigos da condensação e tomar medidas proativas para proteger seus dispositivos eletrônicos pode evitar substituições dispendiosas e garantir uma produtividade ininterrupta. Priorizando o design adequado do gabinete, implementando o monitoramento ambiental e praticando a manutenção regular, você pode proteger seus investimentos e manter seus eletrônicos funcionando da melhor forma possível.

Na STEGO, acreditamos que a proteção dos projetos contra condensação, calor e frio deve ser a parte mais simples de seu projeto. É por isso que usamos a engenharia alemã para criar componentes da mais alta qualidade para proteger seus projetos de qualquer coisa que a Mãe Natureza possa lançar sobre eles. Somos pioneiros em Gerenciamento Térmico há mais de 40 anos; com as peças STEGO instaladas, você pode ficar tranquilo sabendo que seu projeto está protegido de forma confiável por um longo período.