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如何利用PCB設計改善散熱
文章來(lái)源:永阜康科技 更新時(shí)間:2021/12/27 13:47:00
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對于電子設備來(lái)說(shuō),工作時(shí)都會(huì )產(chǎn)生一定的熱量,從而使設備內部溫度迅速上升,如果不及時(shí)將該熱量散發(fā)出去,設備就會(huì )持續的升溫,器件就會(huì )因過(guò)熱而失效,電子設備的可靠性能就會(huì )下降。因此,對電路板進(jìn)行很好的散熱處理是非常重要的。

1 、加散熱銅箔和采用大面積電源地銅箔。



根據上圖可以看到:連接銅皮的面積越大,結溫越低


根據上圖,可以看出,覆銅面積越大,結溫越低。

2、熱過(guò)孔

熱過(guò)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(guò)仿真發(fā)現,與無(wú)熱過(guò)孔相比,在器件熱功耗為 2.5W 、間距 1mm 、中心設計 6x6 的熱過(guò)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(lái)的 21°C 減低到 5°C 。熱過(guò)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(guān)注。


3、IC背面露銅,減小銅皮與空氣之間的熱阻


4、PCB布局

大功率、熱敏器件的要求。


a、熱敏感器件放置在冷風(fēng)區。

b、溫度檢測器件放置在最熱的位置。

c、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排列,發(fā)熱量小或耐熱性差的器件(如小信號晶體管、小規模集成電路、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、大規模集成電路等)放在冷卻氣流最下游。

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)對其他器件溫度的影響。

e、設備內印制板的散熱主要依靠空氣流動(dòng),所以在設計時(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(wèn)題。

f、對溫度比較敏感的器件最好安置在溫度最低的區域(如設備的底部),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布局。

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(shí)盡可能選擇大一些的器件,且在調整印制板布局時(shí)使之有足夠的散熱空間。

h、元器件間距建議:


參考文檔:PCB散熱技術(shù)分析  姓名:吉仕福

 
 
 
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