Ez a 10 egyszerű és praktikus PCB hőelvezetési módszer

A PCB Worldtől

Az elektronikus berendezéseknél működés közben bizonyos mennyiségű hő keletkezik, így a berendezés belső hőmérséklete gyorsan emelkedik.Ha a hőt nem vezetik el időben, a berendezés tovább melegszik, és a készülék túlmelegedés miatt meghibásodik.Az elektronikus berendezés megbízhatósága A teljesítmény csökken.

Ezért nagyon fontos, hogy jó hőelvezetést végezzünk az áramköri lapon.A PCB áramköri lap hőleadása egy nagyon fontos láncszem, ezért mi a PCB áramköri lap hőelvezetési technikája, beszéljük meg együtt az alábbiakban.

01
Hőelvezetés magán a nyomtatott áramköri lapon keresztül A jelenleg széles körben használt NYÁK lapok rézbevonatú/epoxiüvegszövet szubsztrátumok vagy fenolgyanta üvegszövet hordozók, és kis mennyiségben papíralapú rézborítású táblákat használnak.

Noha ezeknek a szubsztrátumoknak kiváló elektromos tulajdonságai és feldolgozási tulajdonságaik vannak, gyenge a hőleadásuk.A nagy melegítésű komponensek hőelvezetési módszereként szinte lehetetlen elvárni, hogy maga a PCB gyantája hőt vezesse, hanem az alkatrész felületéről a környező levegőbe vezesse a hőt.

Mivel azonban az elektronikai termékek az alkatrészek miniatürizálásának, a nagy sűrűségű szerelésnek és a nagy melegítésű összeszerelésnek a korszakába léptek, nem elég egy nagyon kis felületű alkatrész felületére támaszkodni a hő elvezetéséhez.

Ugyanakkor a felületre szerelhető komponensek, például a QFP és a BGA széleskörű használatának köszönhetően az alkatrészek által termelt hő nagy mennyiségben kerül át a nyomtatott áramköri lapra.Ezért a hőleadás megoldásának legjobb módja a fűtőelemmel közvetlenül érintkező NYÁK hőelvezető képességének javítása.Vezetett vagy kisugárzott.

PCB elrendezés
A hőérzékeny eszközöket a hideg szél területén helyezzük el.

A hőmérséklet-érzékelő készüléket a legmelegebb pozícióba kell helyezni.

Az ugyanazon a nyomtatott táblán lévő eszközöket lehetőség szerint fűtőértékük és hőleadási fokuk szerint kell elhelyezni.A kis fűtőértékű vagy gyenge hőállóságú eszközöket (pl. kis jeltranzisztorok, kisméretű integrált áramkörök, elektrolit kondenzátorok stb.) a hűtő légáramban kell elhelyezni.A legfelső áramlás (a bejáratnál), a nagy hő- vagy hőállóságú készülékek (pl. teljesítménytranzisztorok, nagyméretű integrált áramkörök stb.) a hűtőlevegő-áramlástól a leglejjebb helyezkednek el.

Vízszintes irányban a nagy teljesítményű eszközöket a lehető legközelebb helyezzük el a nyomtatott tábla széléhez, hogy lerövidítsük a hőátadási utat;függőleges irányban a nagy teljesítményű eszközöket a lehető legközelebb kell elhelyezni a nyomtatott tábla tetejéhez, hogy csökkentsék ezeknek az eszközöknek a más eszközök hőmérsékletére gyakorolt hatását működés közben.

A nyomtatott kártya hőleadása a berendezésben elsősorban a légáramláson múlik, ezért a tervezés során tanulmányozni kell a légáramlási útvonalat, és ésszerűen kell konfigurálni az eszközt vagy a nyomtatott áramköri lapot.

A tervezési folyamat során gyakran nehéz szigorú egyenletes elosztást elérni, de kerülni kell a túl nagy teljesítménysűrűségű területeket, hogy a forró pontok ne befolyásolják a teljes áramkör normál működését.

Ha lehetséges, elemezni kell a nyomtatott áramkör termikus hatásfokát.Például a néhány professzionális PCB-tervező szoftverhez hozzáadott hőhatékonysági indexelemző szoftvermodul segíthet a tervezőknek az áramkör tervezésének optimalizálásában.

02
Nagy hőtermelő alkatrészek, valamint radiátorok és hővezető lemezek.Ha a NYÁK-ban kevés komponens termel nagy mennyiségű hőt (3-nál kevesebbet), hűtőbordát vagy hőcsövet lehet hozzáadni a hőtermelő alkatrészekhez.Ha a hőmérsékletet nem lehet csökkenteni, akkor ventilátoros radiátor használható a hőelvezetési hatás fokozására.

Ha a fűtőberendezések száma nagy (több mint 3), akkor nagy hőelvezető burkolat (tábla) használható, amely egy speciális hűtőborda, amely a fűtőberendezés helyzete és magassága szerint van testreszabva a PCB-n vagy egy nagy lakásban. hűtőborda Vágja ki a különböző alkatrészek magassági pozícióit.A hőelvezető burkolat az alkatrész felületén van behajtva, és érintkezik az egyes alkatrészekkel a hő elvezetése érdekében.

A hőelvezetési hatás azonban nem jó, mivel az alkatrészek összeszerelése és hegesztése során a magasság rossz konzisztenciája van.Általában lágy termikus fázisváltó hőpárnát helyeznek el az alkatrész felületén a hőelvezetési hatás javítása érdekében.

03
A szabad konvekciós léghűtést alkalmazó berendezések esetében a legjobb, ha az integrált áramköröket (vagy más eszközöket) függőlegesen vagy vízszintesen helyezik el.

04
A hőelvezetés megvalósításához alkalmazzon ésszerű vezetékezést.Mivel a lemezben lévő gyanta rossz hővezető képességgel rendelkezik, és a rézfólia vonalak és lyukak jó hővezetők, a rézfólia maradék arányának növelése és a hővezető lyukak növelése a hőelvezetés fő eszköze.A NYÁK hőelvezető képességének értékeléséhez ki kell számítani a különböző, eltérő hővezető képességű anyagokból álló kompozit anyag egyenértékű hővezető képességét (kilenc ekv.) - a PCB szigetelő szubsztrátumát.

05
Az ugyanazon a nyomtatott táblán lévő eszközöket lehetőség szerint fűtőértékük és hőleadási fokuk szerint kell elhelyezni.Az alacsony fűtőértékű vagy gyenge hőállóságú eszközöket (pl. kisjelű tranzisztorok, kisméretű integrált áramkörök, elektrolit kondenzátorok stb.) a hűtő légáramban kell elhelyezni.A legfelső áramlás (a bejáratnál), a nagy hő- vagy hőállóságú készülékek (pl. teljesítménytranzisztorok, nagyméretű integrált áramkörök stb.) a hűtőlevegő-áramlástól a leglejjebb helyezkednek el.

06
Vízszintes irányban a nagy teljesítményű eszközöket a lehető legközelebb helyezik el a nyomtatott tábla széléhez, hogy lerövidítsék a hőátadási utat;függőleges irányban a nagy teljesítményű eszközöket a lehető legközelebb helyezzük el a nyomtatott tábla tetejéhez, hogy csökkentsük ezeknek az eszközöknek a befolyását a többi készülék hőmérsékletére..

07
A nyomtatott kártya hőleadása a berendezésben elsősorban a légáramláson múlik, ezért a tervezés során tanulmányozni kell a légáramlási útvonalat, és ésszerűen kell konfigurálni az eszközt vagy a nyomtatott áramköri lapot.

Amikor levegő áramlik, az mindig alacsony ellenállású helyeken szokott áramlani, ezért az eszközök nyomtatott áramköri lapon történő konfigurálásakor ne hagyjon nagy légteret egy adott területen.

A több nyomtatott áramköri lap konfigurációja az egész gépben szintén figyelmet kell, hogy fordítson ugyanerre a problémára.

08
A hőmérséklet-érzékeny eszközt legjobb a legalacsonyabb hőmérsékletű helyre (például a készülék aljára) helyezni.Soha ne helyezze közvetlenül a fűtőberendezés fölé.A legjobb, ha több eszközt eloszt a vízszintes síkon.

09
Helyezze a legnagyobb energiafogyasztású és hőtermelő készülékeket a legjobb hőelvezetési hely közelébe.Ne helyezzen erősen melegítő eszközöket a nyomtatott tábla sarkaira és peremére, hacsak nincs hűtőborda a közelében.A teljesítményellenállás kialakításakor lehetőleg nagyobb eszközt válasszunk, és a nyomtatott tábla elrendezésének beállításakor legyen elegendő hely a hőelvezetéshez.

10
Kerülje el a forró pontok koncentrációját a PCB-n, ossza el egyenletesen a teljesítményt a PCB-kártyán, amennyire csak lehetséges, és tartsa egyenletesen és egyenletesen a PCB felületi hőmérsékleti teljesítményét.