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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 |倒序瀏覽 |閱讀模式
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* J" w7 \% E! I8 S1 h- J( B6 y# {0 X: D/ c& f
, ?% ]6 r: X) x& O% O

7 O' B* C2 p1 P8 \7 p  @9 b# `/ a對于電子設備來說,工作時都會產生一定的熱量,從而使設備內部溫度迅速上升,如果不及時將該熱量散發(fā)出去,設備就會持續(xù)的升溫,器件就會因過熱而失效,電子設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。
3 L4 G0 [6 S9 |- o5 V6 F+ \9 `( S# j5 }. {. i% W9 q
1 、加散熱銅箔和采用大面積電源地銅箔。/ q0 ]1 I- l* H+ a
" g0 [( R* M  z" I- ?/ _
/ b: V8 l6 ?. p0 S! Y

8 A! z( O+ `0 q5 U: i& \
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  h- ~. R; ^+ ?. E1 w1 d0 V( C" k! L( A! w. c根據上圖可以看到:連接銅皮的面積越大,結溫越低8 t7 y6 G  ^" |& H) G! I9 ~) e# b/ ^+ W

( }# l" t3 x: O根據上圖,可以看出,覆銅面積越大,結溫越低。
# A3 C% O. f& @$ B+ u$ [5 P6 ]) S; ^- H3 v4 E( u  M: r; r2 S  g  L# }
2、熱過孔
# B7 w% U2 v1 J% L% C* U熱過孔能有效的降低器件結溫,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,與無熱過孔相比,在器件熱功耗為 2.5W 、間距 1mm 、中心設計 6x6 的熱過孔能使結溫降低 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,器件的結溫與 6x6 相比升高了 2.2°C ,值得關注。
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3、IC背面露銅,減小銅皮與空氣之間的熱阻/ \" h# H6 h6 e+ u9 P, ^8 N

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$ `" Q) p+ `& U: Z' e# ?  p  Y4、PCB布局5 v8 J$ P( C! G' l
大功率、熱敏器件的要求。
. c0 U6 E. |" y+ J7 O  Y% R  D: H ' R0 E) h# s- ~* l* Y
a、熱敏感器件放置在冷風區(qū)。
- `& Z" @9 L% q3 \* m0 xb、溫度檢測器件放置在最熱的位置。
( p, l& @4 q1 G& wc、同一塊印制板上的器件應盡可能按其發(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。
+ m0 u3 k' l1 @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。
" b( k9 m3 o4 Fe、設備內印制板的散熱主要依靠空氣流動,所以在設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注意同樣的問題。
; x0 o  ~$ h' K' O5 L( @f、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。  m$ N3 K, B: |& J: f8 K5 J( y9 ~5 Q
g、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。在設計功率電阻時盡可能選擇大一些的器件,且在調整印制板布局時使之有足夠的散熱空間。
6 P: B6 z# s7 z! y) }7 t9 Kh、元器件間距建議:
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