PCB Dünyasından
Elektron avadanlıqlar üçün əməliyyat zamanı müəyyən miqdarda istilik yaranır ki, avadanlığın daxili temperaturu sürətlə yüksəlir.İstilik vaxtında yayılmazsa, avadanlıq istiləşməyə davam edəcək və həddindən artıq istiləşmə səbəbindən cihaz sıradan çıxacaq.Elektron avadanlığın etibarlılığı Performans azalacaq.
Buna görə də, dövrə lövhəsində yaxşı bir istilik yayılması müalicəsi aparmaq çox vacibdir.PCB dövrə lövhəsinin istilik yayılması çox vacib bir əlaqədir, buna görə də PCB dövrə lövhəsinin istilik yayılması texnikası nədir, gəlin aşağıda birlikdə müzakirə edək.
01
PCB lövhəsinin özü vasitəsilə istilik yayılması Hal-hazırda geniş istifadə olunan PCB lövhələri mis örtüklü/epoksi şüşə parça substratları və ya fenolik qatranlı şüşə parça substratlarıdır və az miqdarda kağız əsaslı mis örtüklü lövhələr istifadə olunur.
Bu substratlar əla elektrik xüsusiyyətlərinə və emal xüsusiyyətlərinə malik olsalar da, zəif istilik yayılmasına malikdirlər.Yüksək qızdırılan komponentlər üçün istilik yayma üsulu olaraq, istiliyin PCB-nin özünün qatranı tərəfindən aparılmasını gözləmək demək olar ki, mümkün deyil, lakin istilik komponentin səthindən ətrafdakı havaya yayılmasıdır.
Bununla belə, elektron məhsullar komponentlərin miniatürləşdirilməsi, yüksək sıxlıqlı montaj və yüksək istilik yığılması dövrünə qədəm qoyduğundan, istiliyi yaymaq üçün çox kiçik bir səth sahəsi olan komponentin səthinə etibar etmək kifayət deyil.
Eyni zamanda, QFP və BGA kimi yerüstü montaj komponentlərinin geniş istifadəsi sayəsində komponentlərin yaratdığı istilik böyük miqdarda PCB lövhəsinə ötürülür.Buna görə də, istilik yayılmasını həll etməyin ən yaxşı yolu, istilik elementi ilə birbaşa təmasda olan PCB-nin özünün istilik yayma qabiliyyətini yaxşılaşdırmaqdır.Aparılan və ya şüalanan.
PCB düzeni
İstiliyə həssas cihazlar soyuq külək zonasına yerləşdirilir.
Temperatur təyin edən cihaz ən isti vəziyyətdə yerləşdirilir.
Eyni çap lövhəsindəki cihazlar kalorifik dəyərlərinə və istilik yayılması dərəcəsinə uyğun olaraq mümkün qədər yerləşdirilməlidir.Soyuducu hava axınında kiçik kalorifik dəyəri olan və ya zəif istiliyə davamlı qurğular (məsələn, kiçik siqnal tranzistorları, kiçik ölçülü inteqral sxemlər, elektrolitik kondansatörlər və s.) yerləşdirilməlidir.Ən yuxarı axın (girişdə), böyük istilik və ya istilik müqavimətinə malik cihazlar (məsələn, güc tranzistorları, geniş miqyaslı inteqral sxemlər və s.) Soyuducu hava axınının ən aşağı axınında yerləşdirilir.
Üfüqi istiqamətdə istilik ötürmə yolunu qısaltmaq üçün yüksək güclü qurğular çap lövhəsinin kənarına mümkün qədər yaxın yerləşdirilir;şaquli istiqamətdə yüksək güclü cihazlar işləyərkən bu cihazların digər cihazların temperaturuna təsirini azaltmaq üçün çap lövhəsinin yuxarı hissəsinə mümkün qədər yaxın yerləşdirilir.
Avadanlıqda çap lövhəsinin istilik yayılması əsasən hava axınına əsaslanır, buna görə dizayn zamanı hava axınının yolu öyrənilməli, cihaz və ya çap dövrə lövhəsi əsaslı şəkildə konfiqurasiya edilməlidir.
Dizayn prosesində ciddi vahid paylanmaya nail olmaq çox vaxt çətindir, lakin qaynar nöqtələrin bütün dövrənin normal işinə təsir etməməsi üçün çox yüksək enerji sıxlığı olan ərazilərdən qaçınmaq lazımdır.
Mümkünsə, çap dövrəsinin istilik səmərəliliyini təhlil etmək lazımdır.Məsələn, bəzi peşəkar PCB dizayn proqramlarına əlavə edilmiş istilik səmərəliliyi indeksinin təhlili proqram modulu dizaynerlərə dövrə dizaynını optimallaşdırmağa kömək edə bilər.
02
Yüksək istilik yaradan komponentlər üstəgəl radiatorlar və istilik keçirici lövhələr.PCB-də az sayda komponent böyük miqdarda istilik əmələ gətirdikdə (3-dən az), istilik yaradan komponentlərə istilik qəbuledicisi və ya istilik borusu əlavə edilə bilər.Temperaturu aşağı salmaq mümkün olmadıqda, istilik yayılması effektini artırmaq üçün fanı olan radiatordan istifadə etmək olar.
İstilik cihazlarının sayı çox olduqda (3-dən çox), PCB-də və ya böyük bir mənzildə istilik cihazının mövqeyinə və hündürlüyünə uyğun olaraq hazırlanmış xüsusi istilik qəbuledicisi olan böyük bir istilik yayma örtüyü (board) istifadə edilə bilər. istilik qəbuledicisi Fərqli komponent hündürlüyü mövqelərini kəsin.İstilik ötürmə örtüyü komponentin səthində bütöv şəkildə bükülür və istiliyi yaymaq üçün hər bir komponentlə əlaqə saxlayır.
Bununla belə, komponentlərin yığılması və qaynaqlanması zamanı hündürlüyün zəif tutarlılığı səbəbindən istilik yayılması effekti yaxşı deyil.Adətən, istilik yayılması effektini yaxşılaşdırmaq üçün komponentin səthinə yumşaq istilik fazasını dəyişdirən istilik yastığı əlavə olunur.
03
Sərbəst konveksiyalı hava soyutmasını qəbul edən avadanlıqlar üçün inteqrasiya edilmiş sxemləri (və ya digər cihazları) şaquli və ya üfüqi şəkildə təşkil etmək yaxşıdır.
04
İstiliyin yayılmasını həyata keçirmək üçün ağlabatan naqil dizaynını qəbul edin.Plitədəki qatran zəif istilik keçiriciliyinə malik olduğundan və mis folqa xətləri və deşikləri yaxşı istilik keçiriciləri olduğundan, mis folqanın qalan dərəcəsini artırmaq və istilik keçiricilik deşiklərini artırmaq istilik yayılmasının əsas vasitəsidir.PCB-nin istilik yayma qabiliyyətini qiymətləndirmək üçün müxtəlif istilik keçiriciliyi olan müxtəlif materiallardan - PCB üçün izolyasiya substratından ibarət kompozit materialın ekvivalent istilik keçiriciliyini (doqquz ekv) hesablamaq lazımdır.
05
Eyni çap lövhəsindəki cihazlar kalorifik dəyərlərinə və istilik yayılması dərəcəsinə uyğun olaraq mümkün qədər yerləşdirilməlidir.Soyuducu hava axınında aşağı kalorifik dəyəri olan və ya zəif istiliyə davamlı qurğular (məsələn, kiçik siqnal tranzistorları, kiçik ölçülü inteqral sxemlər, elektrolitik kondansatörlər və s.) yerləşdirilməlidir.Ən yuxarı axın (girişdə), böyük istilik və ya istilik müqavimətinə malik cihazlar (məsələn, güc tranzistorları, geniş miqyaslı inteqral sxemlər və s.) Soyuducu hava axınının ən aşağı axınında yerləşdirilir.
06
Üfüqi istiqamətdə yüksək güclü qurğular istilik ötürmə yolunu qısaltmaq üçün mümkün qədər çap lövhəsinin kənarına yaxın yerləşdirilir;şaquli istiqamətdə yüksək güclü cihazlar bu cihazların digər cihazların temperaturuna təsirini azaltmaq üçün çap lövhəsinin yuxarı hissəsinə mümkün qədər yaxın yerləşdirilir..
07
Avadanlıqda çap lövhəsinin istilik yayılması əsasən hava axınına əsaslanır, buna görə dizayn zamanı hava axınının yolu öyrənilməli, cihaz və ya çap dövrə lövhəsi əsaslı şəkildə konfiqurasiya edilməlidir.
Hava axdıqda, həmişə aşağı müqavimət göstərən yerlərdə axmağa meyllidir, buna görə də çap dövrə lövhəsində cihazları konfiqurasiya edərkən, müəyyən bir ərazidə böyük bir hava məkanını tərk etməkdən çəkinin.
Bütün maşında çoxlu çap dövrə lövhələrinin konfiqurasiyası da eyni problemə diqqət yetirməlidir.
08
Temperatura həssas cihaz ən aşağı temperatur sahəsinə (məsələn, cihazın alt hissəsi kimi) yerləşdirilməlidir.Heç vaxt onu birbaşa istilik cihazının üstünə qoymayın.Birdən çox cihazı üfüqi müstəvidə gəzdirmək yaxşıdır.
09
Ən yüksək enerji istehlakı və istilik istehsalı olan cihazları istilik yayılması üçün ən yaxşı mövqeyə yaxın qoyun.Çap lövhəsinin künclərində və kənar kənarlarında yüksək istilik cihazlarını qoymayın, əgər onun yanında istilik qurğusu yerləşdirilməyibsə.Güc rezistorunu tərtib edərkən, mümkün qədər daha böyük bir cihaz seçin və çap lövhəsinin düzülməsini tənzimləyərkən istilik yayılması üçün kifayət qədər yerə sahib olun.
10
PCB-də qaynar nöqtələrin konsentrasiyasından qaçın, gücü PCB lövhəsində mümkün qədər bərabər paylayın və PCB səthinin temperaturu performansını vahid və ardıcıl saxlayın.
Dizayn prosesində ciddi vahid paylanmaya nail olmaq çox vaxt çətindir, lakin qaynar nöqtələrin bütün dövrənin normal işinə təsir etməməsi üçün çox yüksək enerji sıxlığı olan ərazilərdən qaçınmaq lazımdır.
Mümkünsə, çap dövrəsinin istilik səmərəliliyini təhlil etmək lazımdır.Məsələn, bəzi peşəkar PCB dizayn proqramlarına əlavə edilmiş istilik səmərəliliyi indeksinin təhlili proqram modulu dizaynerlərə dövrə dizaynını optimallaşdırmağa kömək edə bilər.