aalto1 untyped-item.component.html
Käyttölämpötilahaasteet avaruuselektroniikassa
Loading...
Files
Aalto login required (access for Aalto Staff only).
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu |
Bachelor's thesis
Electronic archive copy is available locally at the Harald Herlin Learning Centre. The staff of Aalto University has access to the electronic bachelor's theses by logging into Aaltodoc with their personal Aalto user ID. Read more about the availability of the bachelor's theses.
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
ELEC3013
Degree programme
Language
fi
Pages
23
Series
Abstract
Avaruusympäristön suuret lämpötilavaihtelut aiheuttavat haasteita elektroniikan toiminnalle. Tässä kandidaatintyössä tarkastellaan avaruuselektroniikan lämmönhallintaa ja siihen liittyviä teknisiä ratkaisuja. Tavoitteena on selvittää, miten toimintaraja ja tuhoutumisraja määrittävät komponenttien kestävyyttä ja miten lämpötilavaihtelut vaikuttavat niiden suorituskykyyn. Työssä käsitellään erityisesti puolijohteita, akkuja ja aurinkopaneeleita.
Tutkimus on toteutettu kirjallisuustutkimus. Erityistä huomiota kiinnitetään siihen, miten lämpötilat vaikuttavat komponenttien sähköisiin ja mekaanisiin ominaisuuksiin. Toimintarajan alittaminen voi aiheuttaa tilapäisiä häiriöitä, kun taas tuhoutumisrajan ylitys johtaa pysyviin vaurioihin.
Lämmönhallintaan käytetään sekä passiivisia että aktiivisia menetelmiä. Passiivisia ovat esimerkiksi monikerroksinen eristys ja lämmön säteily. Aktiivisista ratkaisuista käsitellään termoelektrisiä generaattoreita, jotka muuntavat lämpötilaeron sähköenergiaksi. Näiden avulla voidaan hyödyntää hukkalämpöä ja samalla tasapainottaa lämpötilaeroja satelliitin sisällä.
Tulokset osoittavat, että tehokas lämmönhallinta on keskeinen osa avaruuselektroniikan suunnittelua. Termoelektriset generaattorit tarjoavat kevyen ja huoltovapaan ratkaisun lämpötilan hallintaan erityisesti pienissä satelliiteissa. Työssä esitetään arvioita eri ratkaisujen toimivuudesta ja ehdotuksia jatkokehitykselle.
The large temperature fluctuations in the space environment pose challenges to the operation of electronics. This bachelor's thesis examines thermal management in space electronics and the technical solutions associated with it. The aim is to investigate how the operational and destruction limits define the durability of components and how temperature variations affect their performance. The study specifically focuses on semiconductors, batteries, and solar panels.
The research has been conducted as a literature review. Particular attention is given to how temperatures affect the electrical and mechanical properties of components. Falling below the operational limit may cause temporary malfunctions, whereas exceeding the destruction limit results in permanent damage.
Thermal management involves both passive and active methods. Passive methods include, for example, multilayer insulation and heat radiation. Among active solutions, thermoelectric generators—which convert temperature differences into electrical energy—are discussed. These can be used to utilize waste heat and help balance temperature differences within a satellite.
The results indicate that effective thermal management is a key aspect of space electronics design. Thermoelectric generators offer a lightweight and maintenancefree solution for thermal control, especially in small satellites. The thesis presents assessments of the effectiveness of different solutions and provides suggestions for further development.