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利用PCB散熱,是成本最低的辦法

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發(fā)表于 2024-9-6 07:40:00 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |正序瀏覽 |閱讀模式
2 U# `% s  y4 B" s5 o  w
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7 Y. b  R9 B; G  m+ g3 @4 o4 [, q0 I

' {, r# E8 I' G1 `1 ]* x! @對于電子設(shè)備來說,工作時都會產(chǎn)生一定的熱量,從而使設(shè)備內(nèi)部溫度迅速上升,如果不及時將該熱量散發(fā)出去,設(shè)備就會持續(xù)的升溫,器件就會因過熱而失效,電子設(shè)備的可靠性能就會下降。因此,對電路板進行很好的散熱處理是非常重要的。
2 x6 \" g& T; ]( e! P
, g& z4 |# y% `; E2 ?8 E1 、加散熱銅箔和采用大面積電源地銅箔。+ \  c3 o2 K& r4 \' Z/ \! o" J9 S

1 j+ @; E% J" r, e/ L / E7 j5 g% q3 }" R8 k0 r/ h8 Q0 J0 l

4 H5 I* }) [: l: E. v+ U: |( H8 l0 Z; U3 N
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根據(jù)上圖可以看到:連接銅皮的面積越大,結(jié)溫越低0 q" [  c( H  K1 B- j# N$ P
( W! ~/ e  b: C! L1 Q0 r- a
根據(jù)上圖,可以看出,覆銅面積越大,結(jié)溫越低。3 b! d" ~% F( o$ e

: z8 B& s4 L; H2、熱過孔
4 O- W; l, o/ ?; g0 {" n! y) J7 C熱過孔能有效的降低器件結(jié)溫,提高單板厚度方向溫度的均勻性,為在 PCB 背面采取其他散熱方式提供了可能。通過仿真發(fā)現(xiàn),與無熱過孔相比,在器件熱功耗為 2.5W 、間距 1mm 、中心設(shè)計 6x6 的熱過孔能使結(jié)溫降低 4.8°C 左右,而 PCB 的頂面與底面的溫差由原來的 21°C 減低到 5°C 。熱過孔陣列改為 4x4 后,器件的結(jié)溫與 6x6 相比升高了 2.2°C ,值得關(guān)注。
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8 L5 _- w( Z6 I" \3 _! N- `3、IC背面露銅,減小銅皮與空氣之間的熱阻2 s9 D: Y/ H% o( ]

; P% s  F) C! S5 Y* b7 I5 R ; T" g  y! e1 d4 j2 c1 D
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4、PCB布局  W7 i9 B* ~3 l* T
大功率、熱敏器件的要求。
. Y4 W9 N/ S5 d6 c) e
6 P4 L  |( o( n9 I. V1 Wa、熱敏感器件放置在冷風(fēng)區(qū)。
6 V% y! ^# g; V  c# d. Ab、溫度檢測器件放置在最熱的位置。$ M- p; T: [- r4 \. h& Z
c、同一塊印制板上的器件應(yīng)盡可能按其發(fā)熱量大小及散熱程度分區(qū)排列,發(fā)熱量小或耐熱性差的器件(如小信號晶體管、小規(guī)模集成電路、電解電容等)放在冷卻氣流的最上流(入口處),發(fā)熱量大或耐熱性好的器件(如功率晶體管、大規(guī)模集成電路等)放在冷卻氣流最下游。& a6 P, z. q4 ], A/ }3 H% U. ]' j) J
d、在水平方向上,大功率器件盡量靠近印制板邊沿布置,以便縮短傳熱路徑;在垂直方向上,大功率器件盡量靠近印制板上方布置,以便減少這些器件工作時對其他器件溫度的影響。
$ e0 i7 x# ^' z" s* ae、設(shè)備內(nèi)印制板的散熱主要依靠空氣流動,所以在設(shè)計時要研究空氣流動路徑,合理配置器件或印制電路板?諝饬鲃訒r總是趨向于阻力小的地方流動,所以在印制電路板上配置器件時,要避免在某個區(qū)域留有較大的空域。整機中多塊印制電路板的配置也應(yīng)注意同樣的問題。
1 m" J( o& Z6 a/ N4 j2 F) Xf、對溫度比較敏感的器件最好安置在溫度最低的區(qū)域(如設(shè)備的底部),千萬不要將它放在發(fā)熱器件的正上方,多個器件最好是在水平面上交錯布局。
( p4 g! ]! g6 ?& n# f* V/ Bg、將功耗最高和發(fā)熱最大的器件布置在散熱最佳位置附近。不要將發(fā)熱較高的器件放置在印制板的角落和四周邊緣,除非在它的附近安排有散熱裝置。在設(shè)計功率電阻時盡可能選擇大一些的器件,且在調(diào)整印制板布局時使之有足夠的散熱空間。
' t. ?4 D9 J# D. Kh、元器件間距建議:; K8 F% l, Q' I" m# [
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0 a" [' b0 t) n" p聲明:' h  v% G5 P( x- C. x! X2 U
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電路設(shè)計-電路分析5 e8 m  R, Y4 ]) L/ n
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