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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(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式

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& h, O2 c9 d$ D7 J  ~. f  l$ |' `9 N* t  \5 q7 u) g
3 Q* C. T8 W( x1 v

2 t0 Y; n7 a3 H; {
, A# T0 o5 r. ^9 @1 u7 ^對(duì)于電子設(shè)備來(lái)說(shuō),工作時(shí)都會(huì)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(shí)將該熱量散發(fā)出去,設(shè)備就會(huì)持續(xù)的升溫,器件就會(huì)因過(guò)熱而失效,電子設(shè)備的可靠性能就會(huì)下降。因此,對(duì)電路板進(jìn)行很好的散熱處理是非常重要的。( W# C: z7 E3 k# O! d

& s: ^+ e2 V6 b# n1 、加散熱銅箔和采用大面積電源地銅箔。
" M, x; R- V8 s( ?3 t8 m" ~
; Y4 F2 p$ P* V7 i: B  s * C* }$ G! k+ j6 @  H& G
1 x0 Q5 x5 z% o. C

8 Z: g9 C6 p9 `' }+ T! ]# l& L$ A # z4 F* ?8 v( }7 ?: o2 b& l
根據(jù)上圖可以看到:連接銅皮的面積越大,結(jié)溫越低
! |0 L/ X/ ?: ~- v4 I8 E7 y/ z4 X 2 n3 C- k/ u) {7 B( n" d
根據(jù)上圖,可以看出,覆銅面積越大,結(jié)溫越低。, g' h; A, Y  p+ ~% S4 ^0 ]

( |% t1 R5 d& J& g% p/ G  U2、熱過(guò)孔
- u6 H: I* U3 @  P熱過(guò)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(guò)仿真發(fā)現(xiàn),與無(wú)熱過(guò)孔相比,在器件熱功耗為 2.5W 、間距 1mm 、中心設(shè)計(jì) 6x6 的熱過(guò)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(lái)的 21°C 減低到 5°C 。熱過(guò)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。
! k7 \2 |) @( P* O$ _6 s, _) y+ H
# R# r! S) X1 [7 t: G3 s6 a
) ~; R% D& i& A/ d, Q3 G8 c* W# g3、IC背面露銅,減小銅皮與空氣之間的熱阻
& Y2 z5 |8 k# z+ W; C0 |* @
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# h& E- d1 ^( O, H" u& @" A+ l! \) O, O+ N  ~
4、PCB布局
7 Y2 q7 m/ ]- `; l. k大功率、熱敏器件的要求。/ a! R! _# a7 S6 }0 r& g
% J# C+ M2 z( S8 q2 y
a、熱敏感器件放置在冷風(fēng)區(qū)。
# _" p* `. e, Ab、溫度檢測(cè)器件放置在最熱的位置。# u4 L$ ]1 B+ `8 b. G" f
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(hào)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。% L' V6 k; r7 R  ]
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(shí)對(duì)其他器件溫度的影響。5 {' m' o: U$ T* U
e、設(shè)備內(nèi)印制板的散熱主要依靠空氣流動(dòng),所以在設(shè)計(jì)時(shí)要研究空氣流動(dòng)路徑,合理配置器件或印制電路板?諝饬鲃(dòng)時(shí)總是趨向于阻力小的地方流動(dòng),所以在印制電路板上配置器件時(shí),要避免在某個(gè)區(qū)域留有較大的空域。整機(jī)中多塊印制電路板的配置也應(yīng)注意同樣的問(wèn)題。- M% l$ s: j* o& ?+ x( }8 U
f、對(duì)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(wàn)不要將它放在發(fā)熱器件的正上方,多個(gè)器件最好是在水平面上交錯(cuò)布局。% J0 T. s, W/ L- y: d8 x
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(shè)計(jì)功率電阻時(shí)盡可能選擇大一些的器件,且在調(diào)整印制板布局時(shí)使之有足夠的散熱空間。( x4 E9 \. ~7 {9 j1 k& H. V" q" D
h、元器件間距建議:, G+ I! v  ]9 D5 K1 p
) r( T9 e4 z4 Y
4 w9 V- Q' ~4 `2 |0 p7 H4 N
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5 p, N$ u5 w4 Q9 P聲明:4 O* I, Y  k  N8 ]/ T
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