Az elektronikus berendezés által a működés közben előidézett hő miatt a berendezés belső hőmérséklete gyorsan emelkedik. Ha a hő nem kerül eloszlatásra az időben, a berendezés továbbra is felmelegszik, a készülék túlmelegedése miatt meghibásodik, és az elektronikus berendezések megbízhatósága csökken. Ezért nagyon fontos, hogy a hőt az áramköri kártyával eloszlatjuk.
A nyomtatott áramköri lap hőmérséklet -emelkedésének faktor elemzése
A nyomtatott tábla hőmérséklet -emelkedésének közvetlen oka az áramköri energiafogyasztási eszközök jelenléte, az elektronikus eszközök energiafogyasztása eltérő mértékben, és a hőintenzitás megváltozik az energiafogyasztással.
A nyomtatott táblák hőmérséklet -emelkedésének két jelensége:
(1) helyi hőmérséklet -emelkedés vagy nagy területi hőmérsékleti emelkedés;
(2) Rövid távú hőmérséklet-emelkedés vagy hosszú távú hőmérséklet-emelkedés.
A NYÁK hőkészülék -fogyasztásának elemzésekor, általában a következő szempontok alapján.
Villamosenergia -fogyasztás
(1) elemezze az egységenkénti energiafogyasztást;
(2) Elemezze az energiafogyasztás eloszlását a PCB áramköri lapon.
2. A nyomtatott tábla szerkezete
(1) a nyomtatott tábla mérete;
(2) A nyomtatott tábla anyaga.
3. A nyomtatott tábla telepítési módja
(1) telepítési módszer (például függőleges telepítés és vízszintes telepítés);
(2) Lezárási állapot és távolság a háztól.
4. Termikus sugárzás
(1) a nyomtatott tábla felületének emisszióképessége;
(2) a hőmérsékleti különbség a nyomtatott tábla és a szomszédos felület és az abszolút hőmérséklet között;
5. Hővezetés
(1) telepítse a radiátort;
(2) Egyéb telepítési szerkezeti alkatrészek vezetése.
6. termikus konvekció
(1) természetes konvekció;
(2) kényszerhűtési konvekció.
A fenti tényezők elemzése a PCB -ből hatékony módszer a nyomtatott tábla hőmérséklet -emelkedésének megoldására. Ezek a tényezők gyakran kapcsolódnak és függnek egy termékben és rendszerben. A legtöbb tényezőt a tényleges helyzet szerint kell elemezni, csak egy adott tényleges helyzetben. Csak ebben a helyzetben kiszámíthatják a hőmérséklet -emelkedés és az energiafogyasztás paramétereit vagy becsülhetők helyesen.
Áramköri hűtési módszer
1. Magas hőtermelő eszköz, valamint hűtőborda és hővezetési lemez
Ha a NYÁK-ban néhány eszköz nagy mennyiségű hőt (kevesebb, mint 3) generál, akkor a hőtermelő eszközhöz hűtőbányászat vagy hűtőcső adható. Ha a hőmérsékletet nem lehet leengedni, akkor a ventilátorral ellátott hűtőbolygó felhasználható a hőeloszlás hatásának fokozására. Ha több fűtőkészülék van (több mint 3), akkor nagy hőeloszlású fedelet (tábla) lehet használni. Ez egy speciális radiátor, amely a PCB táblán lévő fűtőberendezés helyzete és magassága szerint, vagy egy nagy lapos radiátorban, kivágja a különböző alkatrészek magasságát. Rögzítse a hőeloszlású burkolatot az alkatrész felületéhez, és vegye fel a kapcsolatot az egyes komponensekkel a hő eloszlásához. Az összetevők összeszerelése és hegesztése során történő rossz konzisztenciája miatt azonban a hőeloszlás hatása nem jó. Általában lágy termikus fázisváltó hőtárnyalatot adnak az alkatrész felületére a hőeloszlás hatásának javítása érdekében.
2. Hőeloszlás maga a PCB táblán keresztül
Jelenleg a széles körben alkalmazott PCB lemezek rézbe burkolt/epoxi üvegszubsztrátok vagy fenolos gyanta üvegszövet szubsztrátok, és kis mennyiségű papíralapú rézpántos lemezt használnak. Noha ezeknek a szubsztrátoknak kiváló elektromos teljesítménye és feldolgozási teljesítménye van, rossz hőeloszlásúak. A magas hőeltenítő alkatrészek hőeloszlásának útjaként maga a PCB alig várható el, hogy hőt folytasson a PCB gyantájából, hanem a hőt eloszlatja az alkatrész felületétől a környező levegőbe. Mivel azonban az elektronikus termékek beléptek az alkatrészek miniatürizálásának korszakába, a nagy sűrűségű telepítés és a nagyhőzéses összeszerelés korszakába, nem elegendő a nagyon kicsi felületű alkatrészek felületére támaszkodni a hő eloszlásához. Ugyanakkor a felületre szerelt alkatrészek, például a QFP és a BGA nehéz felhasználása miatt az alkatrészek által generált hőt nagy mennyiségben továbbítják a PCB-táblára. Ezért a hőeloszlás megoldásának legjobb módja az, ha javítja maga a PCB hőeloszlási képességét, a fűtési elem közvetlen érintkezésével. Magatartás vagy kibocsátás.
3. Elfogadja az ésszerű útválasztási tervet a hőeloszlás elérése érdekében
Mivel a gyanta hővezetőképessége a lemezben rossz, és a rézfólia vonalak és lyukak jó hővezetők, javítva a rézfólia maradék sebességét és a hővezetési lyukak növelése a hőeloszlás fő eszköze.
A NYÁK hőeloszláskapacitásának értékeléséhez kiszámítani kell a kompozit anyag ekvivalens hővezető képességét (kilenc ekvitivitása), amely különféle anyagokból áll, különböző hővezetési együtthatókkal - a PCB szigetelő szubsztrátját.
4. A szabad konvekciós léghűtéshez használt berendezések esetében a legjobb, ha az integrált áramköröket (vagy más eszközöket) függőlegesen vagy vízszintesen rendezi.
5. Az ugyanazon nyomtatott táblán lévő eszközöket a hőhatásuk és a hőeloszlásuk szerint kell elrendezni. A kis hőtermeléssel vagy rossz hőtállóval rendelkező eszközöket (például kis jelátviteli tranzisztorokkal, kisméretű integrált áramkörökkel, elektrolitkondenzátorokkal stb.) A hűtő légáram (a bejáratnál) legfelsõbb patakjában helyezkednek el, a nagy hőtermeléssel vagy a jó hőtartalommal rendelkező eszközökkel rendelkező eszközöket a leginkább a lehűlési levegő ellenállással.)
6. vízszintes irányban a nagy teljesítményű eszközöket a lehető legközelebb kell helyezni a nyomtatott tábla széléhez, hogy lerövidítsék a hőátadási útvonalat; A függőleges irányban a nagy teljesítményű eszközöket a lehető legközelebb kell helyezni a nyomtatott tábla tetejére, hogy csökkentsék ezen eszközök hőmérsékletét, ha más eszközökkel foglalkoznak.
7. Soha ne tegye közvetlenül a hőtermelő eszköz fölé. Több eszköz előnyösen a vízszintes síkon van elosztva.
8. A nyomtatott tábla hőeloszlása a berendezésben elsősorban a légáramtól függ, így a légáramlási útvonalat a tervezés során meg kell vizsgálni, és az eszközt vagy a nyomtatott áramköri kártyát ésszerűen konfigurálni kell. Amikor a levegő áramlik, mindig hajlamos arra, hogy az ellenállás kicsi, tehát amikor az eszközöket a nyomtatott áramköri lapon konfigurálják, el kell kerülni, hogy egy nagy légtér egy bizonyos területen hagyjon. Az egész gépen több nyomtatott áramköri lap konfigurációjának szintén figyelnie kell ugyanazt a problémát.
9. Kerülje a forró foltok koncentrációját a PCB -n, ossza el az energiát egyenletesen a PCB -n, és tartsa fenn a PCB felületének hőmérsékleti teljesítményét egyenletes és következetes. Gyakran nehéz elérni a szigorú egységes eloszlást a tervezési folyamatban, de el kell kerülni a túl nagy teljesítménysűrűségű területeket, hogy elkerüljék a teljes áramkör normál működését befolyásoló forró foltokat. Ha a feltételek lehetővé teszik, a nyomtatott áramkörök hőhatékonysági elemzésére van szükség. Például, a hőhatékonysági index elemző szoftvermodulok, amelyeket néhány professzionális PCB -tervező szoftverben hozzáadtak, segíthetnek a tervezőknek az áramkör tervezésének optimalizálásában.