เหตุใดอุปกรณ์จึงหยุดทำงานอย่างถูกต้องในสภาพอากาศที่หนาวจัด

ฉันสังเกตเห็นว่าสมาร์ทโฟนจำนวนมากบอกว่าพวกเขาจะไม่ทำงานภายใต้ -4 องศา F (-20 องศา C) ทุกคนสามารถอธิบายให้ฉันทราบว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อโทรศัพท์เย็นจนหยุดไม่ให้ทำงาน

-4 F คือ -20C ซึ่งเป็นขีด จำกัด มาตรฐานต่ำสำหรับชิปและอุปกรณ์ไฟฟ้า บางส่วนเป็นเพราะยากต่อการทดสอบชิปที่อุณหภูมิต่ำ แต่มีปัญหาจริงที่คุณสามารถพบได้ซึ่งรวมถึง:

• แบตเตอรี่จะเสื่อมสภาพที่อุณหภูมิต่ำขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมี

  • แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ต่ำลงหมายความว่าคุณต้องการกระแสมากขึ้นเพื่อให้ได้พลังงานเดียวกัน

  • ความต้านทานภายในของแบตเตอรี่สามารถเพิ่มขึ้นได้ ความต้านทานที่เพิ่มเข้ามาอาจทำให้บอร์ดร้อนขึ้น แต่ก็สิ้นเปลืองพลังงานและทำให้แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่มีเสถียรภาพน้อยลงเนื่องจากจะเปลี่ยนไปตามกระแสดึง

  • ความร้อนที่เกิดจากการต้านทานพิเศษอาจทำให้แบตเตอรี่เสียหายได้เนื่องจากคุณกำลังทำให้ร้อนขึ้นภายในขณะที่ด้านนอกเย็นการสร้างการไล่ระดับสีด้วยความร้อนซึ่งเป็นการเพิ่มความเค้นเชิงกล

• การหมุนเวียนความร้อนของชิ้นส่วนอาจเลวร้ายลง สิ่งที่แตกเมื่อคุณทำให้พวกเขาเย็นและความร้อนขึ้นเพราะการขยายตัวของความร้อน ฉันเชื่อว่าปัญหานี้เลวร้ายยิ่งที่อุณหภูมิต่ำกว่าเป็นไปได้ที่เกี่ยวข้องกับโลหะจะเปราะเมื่อพวกเขาเย็นมาก

• ชิปสามารถดึงกระแสได้มากขึ้นที่อุณหภูมิต่ำ ปัญหานี้ได้รวมตัวอีกสองส่วนเนื่องจากกระแสไฟฟ้าจะกลายเป็นความร้อนมากขึ้นซึ่งจะเป็นการหมุนเวียนความร้อน

• การเปลี่ยนแปลงเวลาชิป วงจรดิจิตอลมีกฎกำหนดเวลาพิเศษเพื่อให้มั่นใจว่าสัญญาณทั้งหมดอยู่ในสถานที่ที่เหมาะสมในเวลาที่เหมาะสม การลดอุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลงไปทั้งหมดนั้นและสามารถสร้างสภาพการแข่งขันได้

สำหรับอุปกรณ์เหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นหน้าจอ ...

LCD ไม่ชอบอากาศหนาว

โดยปกติมาตรฐานตัวละครจอแอลซีดีและกราฟิกโมดูลให้ช่วงอุณหภูมิ0 ° C ถึง + 50 ° C อย่างไรก็ตามผู้ผลิตจอแสดงผลหลายรายนำเสนอรุ่นอุณหภูมิสูงสุดด้วยอุณหภูมิการทำงานที่ -40 ° C ถึง +80 หรือ + 85 ° C นอกจากนี้ยังมีรุ่นมาตรฐานให้เลือกมากมายตั้งแต่ -20 ° C ถึง + 70 °

แหล่ง

OLEDชนิดใหม่นั้นมีความทนทานต่ออุณหภูมิที่ดีกว่ามากคือ -40 ° C ถึง + 80 ° C

แบตเตอรี่ไม่ชอบอากาศหนาว

โดยทั่วไปแบตเตอรี่ทั้งหมดจะสูญเสียความจุและกระแสไฟในที่เย็นจัด (อย่างไรก็ตามการใช้พวกมันมักจะทำให้มันอุ่นขึ้น) lithiums มีปัญหาโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการถูกเรียกเก็บเงินในเย็นมาก

นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับการควบแน่นที่เกิดขึ้นภายในอุปกรณ์จากอากาศชื้นเข้าสู่แจ็คหูฟัง ฯลฯ

ออสซิลเลเตอร์คริสตัลอาจไม่เริ่มทำงาน หรือความถี่คริสตัลเรโซแนนท์ซึ่งมีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิอาจอยู่นอกช่วงการควบคุมความถี่อัตโนมัติที่รับประกัน (afc) ที่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าแพ็กเก็ตข้อมูลเริ่มทำงานในช่วงเวลาที่คาดไว้แม้หลังจากผ่านไปหลายชั่วโมง

เพื่อเพิ่ม 2 เซนต์ของฉันในทุกคำตอบที่ดี (ซึ่งจะใช้ไม่เพียง แต่กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ แต่โดยทั่วไปอุปกรณ์ไฟฟ้าทั้งหมด) - อุณหภูมิลดลงส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของความต้านทานของวัสดุ (เช่นโลหะพวกเขากลายเป็นความต้านทานน้อย) ในขณะนี้ สิ่งเล็ก ๆ น้อย ๆ ในอุปกรณ์อุตสาหกรรมนี้เป็นหนึ่งในรายการที่คิดเป็น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะได้รับผลกระทบมากที่สุดเพราะไมโครชิพจำนวนมากพึ่งพาตัวต้านทานระหว่างเส้นบางเส้นเป็นค่าเฉพาะหากค่านั้นการเปลี่ยนแปลงไมโครชิปอาจเริ่มทำงานผิดปกติหรือปิดอย่างสมบูรณ์

วงจรอะนาล็อกยังสามารถมีปัญหาที่อุณหภูมิต่ำ การเปลี่ยนแปลงความต้านทานข้ามอุณหภูมิและทำเช่นเดียวกับแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ทรานซิสเตอร์และ transconductances หากแรงดันไฟฟ้าอ้างอิงหรือกระแสไฟฟ้าออกจากสเป็คมันจะมีผลต่อวงจรอะนาล็อกอื่น ๆ ที่ขึ้นอยู่กับมัน (เช่น ADC หรือปั๊มประจุ)

เมื่อคุณจำลองการออกแบบและการกำหนดลักษณะและทดสอบฮาร์ดแวร์ (ในภายหลัง) คุณจะต้องเลือกขอบเขตที่ต่ำกว่าสำหรับอุณหภูมิ อาจไม่มีปัญหาใด ๆ เกิดขึ้นจริงหากคุณมีอุณหภูมิต่ำกว่านั้นเล็กน้อย แต่ผู้ผลิตสามารถรับประกันการทำงานที่ถูกต้องเฉพาะเมื่อคุณอยู่ในขีด จำกัด ที่ทดสอบแล้วเท่านั้น

ที่ถูกกล่าวว่าสำหรับสมาร์ทโฟนแบตเตอรี่และจอแสดงผลอาจเป็นข้อกังวลที่ใหญ่กว่าดังที่คำตอบอื่น ๆ แสดง

เมื่อคุณเข้าสู่รูปลบสิ่งต่าง ๆ เริ่มช้าลงมีบางสิ่งที่เรียกว่า ABSOLUTE ZERO ซึ่งมีค่า 0 องศาเคลวินหรือลบ 273 C. @ 0 เคลวินไม่มีอะไรเคลื่อนไหวรวมทั้งโปรตอนและอิเล็กตรอนโดยทั่วไปแล้วจะหยุดการทำงานของไฟฟ้า ) ในที่สุดความเร็วของชิปจะช้าลง แต่ไม่อยู่ในอัตราเดียวกันดังนั้นการซิงค์จึงสูญหาย

2 cents ของฉันคือมี "Diode Equation" (google it!) ที่มีกระแสแรงดันและอุณหภูมิ ดังนั้นพฤติกรรมเซมิคอนดักเตอร์ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ มีประโยชน์ในเครื่องวัดอุณหภูมิแบบดิจิตอล แต่จะต้องต่อต้านโดยการเพิ่มองค์ประกอบการติดตามและเวทมนตร์อื่น ๆ โดยผู้ผลิตชิปสามัญเพื่อให้ทำงานได้ "ตรง" แต่วิธีนี้ใช้ได้เฉพาะในอุณหภูมิที่ จำกัด ช่วงขึ้นอยู่กับงบประมาณและการใช้งาน ดังนั้นฉันคิดว่ามันจะเป็นไปได้ที่จะทำให้โทรศัพท์ที่ใช้งานได้ดีระหว่าง -220C ถึง -150C เท่านั้น