Iz PCB svijeta

Kod elektronske opreme, određena količina toplote se stvara tokom rada, tako da unutrašnja temperatura opreme brzo raste.Ako se toplina ne rasprši na vrijeme, oprema će se nastaviti zagrijavati, a uređaj će otkazati zbog pregrijavanja.Pouzdanost elektronske opreme Performanse će se smanjiti.

Stoga je vrlo važno provesti dobar tretman rasipanje topline na ploči.Rasipanje topline PCB ploče je vrlo važna karika, pa kakva je tehnika odvođenja topline na PCB ploči, hajde da o tome zajedno razgovaramo u nastavku.

01
Rasipanje toplote kroz samu PCB ploču. Trenutno široko rasprostranjene PCB ploče su podloge od bakra/epoksidne staklene tkanine ili supstrate od staklene tkanine od fenolne smole, a koristi se i mala količina bakra obloženih ploča na bazi papira.

Iako ove podloge imaju odlična električna svojstva i svojstva obrade, slabo odvode toplinu.Kao metoda disipacije topline za komponente koje se zagrijavaju, gotovo je nemoguće očekivati ​​da toplinu provodi smola samog PCB-a, već da se toplina odvodi s površine komponente na okolni zrak.

Međutim, kako su elektronski proizvodi ušli u eru minijaturizacije komponenti, montaže velike gustine i sklopa sa visokim stepenom zagrijavanja, nije dovoljno oslanjati se na površinu komponente s vrlo malom površinom za odvođenje topline.

Istovremeno, zbog ekstenzivne upotrebe komponenti za površinsku montažu kao što su QFP i BGA, toplota koju proizvode komponente prenosi se na PCB ploču u velikoj količini.Stoga je najbolji način da se riješi rasipanje topline poboljšati kapacitet odvođenja topline same PCB-a koja je u direktnom kontaktu sa grijaćim elementom.Dirigovano ili zračeno.

PCB raspored
Termički osjetljivi uređaji postavljaju se u područje hladnog vjetra.

Uređaj za detekciju temperature postavlja se u najtopliji položaj.

Uređaje na istoj štampanoj ploči treba rasporediti što je više moguće prema njihovoj toplotnoj vrednosti i stepenu odvođenja toplote.Uređaje sa malom toplotnom vrednošću ili slabom otpornošću na toplotu (kao što su mali signalni tranzistori, mala integrisana kola, elektrolitski kondenzatori, itd.) treba staviti u protok vazduha za hlađenje.Najgornji tok (na ulazu), uređaji sa velikim otporom na toplotu ili toplotu (kao što su energetski tranzistori, velika integrisana kola, itd.) postavljeni su najniže od protoka vazduha za hlađenje.

U horizontalnom pravcu, uređaji velike snage postavljaju se što bliže ivici štampane ploče kako bi se skratio put prenosa toplote;u vertikalnom pravcu, uređaji velike snage postavljaju se što bliže vrhu štampane ploče kako bi se smanjio uticaj ovih uređaja na temperaturu drugih uređaja kada rade.

Rasipanje toplote štampane ploče u opremi uglavnom se oslanja na protok vazduha, tako da put protoka vazduha treba proučiti tokom projektovanja, a uređaj ili štampanu ploču treba razumno konfigurisati.

Često je teško postići strogu ujednačenu distribuciju tokom procesa projektovanja, ali se moraju izbegavati područja sa prevelikom gustinom snage kako bi se sprečilo da vruće tačke utiču na normalan rad celog kola.

Ako je moguće, potrebno je analizirati termičku efikasnost štampanog kola.Na primjer, softverski modul za analizu indeksa toplinske efikasnosti dodat u neki profesionalni softver za dizajn PCB-a može pomoći dizajnerima da optimiziraju dizajn kola.

02
Komponente visoke topline plus radijatori i ploče koje provode toplinu.Kada mali broj komponenti u PCB-u generiše veliku količinu toplote (manje od 3), komponentama koje generišu toplotu može se dodati hladnjak ili toplotna cijev.Kada se temperatura ne može sniziti, može se koristiti radijator sa ventilatorom za poboljšanje efekta odvođenja topline.

Kada je broj uređaja za grijanje velik (više od 3), može se koristiti veliki poklopac za rasipanje topline (ploča), koji je poseban hladnjak prilagođen položaju i visini uređaja za grijanje na PCB-u ili velikom stanu. hladnjak Izrežite različite položaje visine komponenti.Poklopac za rasipanje toplote je integralno zakopčan na površini komponente i dolazi u kontakt sa svakom komponentom kako bi odveo toplotu.

Međutim, efekat disipacije toplote nije dobar zbog loše konzistencije visine tokom montaže i zavarivanja komponenti.Obično se na površinu komponente dodaje mekana termalna podloga za promjenu faze kako bi se poboljšao učinak odvođenja topline.

03
Za opremu koja koristi zračno hlađenje slobodnom konvekcijom, najbolje je postaviti integrirana kola (ili druge uređaje) vertikalno ili horizontalno.

04
Usvojite razuman dizajn ožičenja kako biste ostvarili rasipanje topline.Budući da smola u ploči ima slabu toplotnu provodljivost, a vodovi i rupe od bakrene folije su dobri provodnici toplote, povećanje preostale količine bakarne folije i povećanje otvora za provodljivost toplote glavni su načini odvođenja toplote.Da bi se procenio kapacitet disipacije toplote PCB-a, potrebno je izračunati ekvivalentnu toplotnu provodljivost (devet ekv.) kompozitnog materijala sastavljenog od različitih materijala različite toplotne provodljivosti – izolacione podloge za PCB.

05
Uređaje na istoj štampanoj ploči treba rasporediti što je moguće dalje prema njihovoj toplotnoj vrednosti i stepenu odvođenja toplote.Uređaje sa niskom toplotnom vrednošću ili slabom otpornošću na toplotu (kao što su tranzistori malog signala, mala integrisana kola, elektrolitski kondenzatori, itd.) treba staviti u protok vazduha za hlađenje.Najgornji tok (na ulazu), uređaji sa velikim otporom na toplotu ili toplotu (kao što su energetski tranzistori, velika integrisana kola, itd.) postavljeni su najniže od protoka vazduha za hlađenje.

06
U horizontalnom pravcu, uređaji velike snage su raspoređeni što bliže ivici štampane ploče kako bi se skratio put prenosa toplote;u vertikalnom pravcu, uređaji velike snage su postavljeni što bliže vrhu štampane ploče kako bi se smanjio uticaj ovih uređaja na temperaturu drugih uređaja..

07
Rasipanje toplote štampane ploče u opremi uglavnom se oslanja na protok vazduha, tako da put protoka vazduha treba proučiti tokom projektovanja, a uređaj ili štampanu ploču treba razumno konfigurisati.

Kada vazduh struji, on uvek ima tendenciju da struji na mestima sa malim otporom, tako da prilikom konfigurisanja uređaja na štampanoj ploči izbegavajte da ostavljate veliki vazdušni prostor u određenom području.

Konfiguracija više štampanih ploča u cijeloj mašini također treba obratiti pažnju na isti problem.

08
Uređaj osjetljiv na temperaturu najbolje je postaviti u područje najniže temperature (kao što je dno uređaja).Nikada ga ne postavljajte direktno iznad uređaja za grijanje.Najbolje je postaviti više uređaja u horizontalnu ravan.

09
Uređaje sa najvećom potrošnjom energije i proizvodnjom toplote postavite blizu najboljeg položaja za odvođenje toplote.Nemojte postavljati uređaje za visoko grijanje na uglove i periferne ivice štampane ploče, osim ako u blizini nije postavljen hladnjak.Prilikom projektovanja strujnog otpornika, odaberite što veći uređaj i omogućite da ima dovoljno prostora za odvođenje toplote prilikom podešavanja rasporeda štampane ploče.

10
Izbjegavajte koncentraciju vrućih tačaka na PCB-u, ravnomjerno raspodijelite snagu na PCB ploču što je više moguće i održavajte performanse površinske temperature PCB-a ujednačenim i dosljednim.

Često je teško postići strogu ujednačenu distribuciju tokom procesa projektovanja, ali se moraju izbegavati područja sa prevelikom gustinom snage kako bi se sprečilo da vruće tačke utiču na normalan rad celog kola.

Ako je moguće, potrebno je analizirati termičku efikasnost štampanog kola.Na primjer, softverski modul za analizu indeksa toplinske efikasnosti dodat u neki profesionalni softver za dizajn PCB-a može pomoći dizajnerima da optimiziraju dizajn kola.