Бұл 10 қарапайым және практикалық ПХД жылу тарату әдісі

PCB әлемінен

Электрондық жабдық үшін жұмыс кезінде белгілі бір жылу мөлшері пайда болады, сондықтан жабдықтың ішкі температурасы тез көтеріледі.Егер жылу уақытында таралмаса, жабдық қыза береді, ал құрылғы қызып кетуден істен шығады.Электрондық жабдықтың сенімділігі Өнімділік төмендейді.

Сондықтан схемада жақсы жылуды диссипациялауды өңдеу өте маңызды.ПХД схемасының жылу диссипациясы өте маңызды сілтеме болып табылады, сондықтан ПХД схемасының жылуды тарату техникасы қандай, оны төменде бірге талқылайық.

01
ПХД тақтасының өзі арқылы жылуды тарату Қазіргі уақытта кеңінен қолданылатын ПХД тақталары мыс қапталған/эпоксидті шыны мата субстраттары немесе фенолды шайырлы шыны шүберек субстраттары болып табылады және қағаз негізіндегі мыс қапталған тақталардың аз мөлшері пайдаланылады.

Бұл субстраттар тамаша электрлік қасиеттерге және өңдеу қасиеттеріне ие болғанымен, олардың жылуды таратуы нашар.Жоғары қыздыру компоненттері үшін жылуды диссипациялау әдісі ретінде ПХД шайырының өзі жылу өткізетінін күту мүмкін емес, бірақ жылуды компоненттің бетінен қоршаған ауаға тарату.

Дегенмен, электронды өнімдер компоненттерді миниатюризациялау, жоғары тығыздықты монтаждау және жоғары қыздыру жинақтау дәуіріне енгендіктен, жылуды тарату үшін бетінің ауданы өте аз құрамдас бөліктің бетіне сену жеткіліксіз.

Сонымен қатар, QFP және BGA сияқты үстіңгі монтаждау компоненттерін кеңінен пайдаланудың арқасында компоненттер шығаратын жылу ПХД тақтасына көп мөлшерде беріледі.Сондықтан жылу диссипациясын шешудің ең жақсы жолы - қыздыру элементімен тікелей байланыста болатын ПХД-ның жылуды тарату қабілетін жақсарту.Өткізілген немесе сәулеленген.

ПХД орналасуы
Суық жел аймағында термиялық сезімтал құрылғылар орналастырылған.

Температураны анықтау құрылғысы ең ыстық күйге орналастырылған.

Бір баспа тақтасындағы құрылғыларды мүмкіндігінше олардың жылулық құндылығы мен жылуды тарату дәрежесіне қарай орналастыру керек.Салқындатқыш ауа ағынында жылу мөлшері аз немесе ыстыққа төзімділігі төмен құрылғыларды (мысалы, шағын сигналдық транзисторлар, шағын интегралды схемалар, электролиттік конденсаторлар және т.б.) орналастыру керек.Ең жоғарғы ағын (кіре берісте), үлкен ыстыққа немесе ыстыққа төзімді құрылғылар (мысалы, күшті транзисторлар, үлкен масштабты интегралды схемалар және т.б.) салқындатқыш ауа ағынының ең төменгі ағынына орналастырылады.

Көлденең бағытта жылу беру жолын қысқарту үшін жоғары қуатты құрылғылар басып шығару тақтасының шетіне мүмкіндігінше жақын орналастырылады;тік бағытта жоғары қуатты құрылғылар жұмыс істеген кезде басқа құрылғылардың температурасына әсерін азайту үшін басып шығару тақтасының жоғарғы жағына мүмкіндігінше жақын орналастырылады.

Жабдықтағы баспа тақтасының жылу диссипациясы негізінен ауа ағынына байланысты, сондықтан дизайн кезінде ауа ағынының жолын зерттеп, құрылғыны немесе баспа схемасын орынды конфигурациялау керек.

Жобалау процесінде қатаң біркелкі бөлуге қол жеткізу жиі қиын, бірақ ыстық нүктелердің бүкіл схеманың қалыпты жұмысына әсер етпеуі үшін тым жоғары қуат тығыздығы бар аймақтардан аулақ болу керек.

Мүмкін болса, баспа схемасының жылу тиімділігін талдау қажет.Мысалы, кейбір кәсіби ПХД жобалау бағдарламалық құралында қосылған жылу тиімділік индексін талдау бағдарламалық модулі дизайнерлерге схема дизайнын оңтайландыруға көмектесе алады.

02
Жоғары жылу шығаратын компоненттер, сонымен қатар радиаторлар мен жылу өткізгіш плиталар.ПХД құрамындағы құрамдас бөліктердің аз саны үлкен жылу мөлшерін шығарғанда (3-тен аз), жылу шығаратын компоненттерге жылу қабылдағышты немесе жылу құбырын қосуға болады.Температураны төмендету мүмкін болмаған кезде оны жылуды тарату әсерін күшейту үшін желдеткіші бар радиаторды пайдалануға болады.

Жылыту құрылғыларының саны көп болған кезде (3-тен астам) үлкен жылуды таратуға арналған қақпақты (тақтаны) пайдалануға болады, ол ПХД немесе үлкен пәтердегі жылыту құрылғысының орналасуы мен биіктігіне сәйкес реттелетін арнайы жылу қабылдағыш болып табылады. жылу қабылдағыш Әртүрлі құрамдас биіктік орындарын кесіңіз.Жылу тарату қақпағы құрамдастың бетінде біртұтас ілгекпен бекітілген және ол жылуды тарату үшін әрбір құрамдас бөлікпен байланысады.

Бірақ тетіктерді құрастыру және дәнекерлеу кезінде биіктік консистенциясы нашар болғандықтан, жылуды тарату әсері жақсы емес.Әдетте жылуды тарату әсерін жақсарту үшін компоненттің бетіне жұмсақ термиялық фазаны өзгертетін термиялық төсем қосылады.

03
Ауаны еркін салқындату конвекциясын қабылдайтын жабдық үшін интегралды схемаларды (немесе басқа құрылғыларды) тігінен немесе көлденеңінен орналастырған дұрыс.

04
Жылудың таралуын жүзеге асыру үшін ақылға қонымды сым дизайнын қабылдаңыз.Пластинадағы шайырдың жылу өткізгіштігі нашар болғандықтан, ал мыс фольга сызықтары мен саңылаулары жақсы жылу өткізгіш болып табылады, мыс фольгасының қалған жылдамдығын арттыру және жылу өткізгіш саңылауларды арттыру жылуды таратудың негізгі құралы болып табылады.ПХД жылуды тарату қабілетін бағалау үшін әртүрлі жылу өткізгіштігі бар әртүрлі материалдардан тұратын композициялық материалдың баламалы жылу өткізгіштігін (тоғыз экв) есептеу қажет - ПХД үшін оқшаулағыш субстрат.

05
Бір баспа тақтасындағы құрылғыларды мүмкіндігінше олардың жылулық құндылығы мен жылуды тарату дәрежесіне қарай орналастыру керек.Салқындатқыш ауа ағынына төмен калориялы немесе нашар ыстыққа төзімді құрылғыларды (мысалы, шағын сигналдық транзисторлар, шағын интегралды схемалар, электролиттік конденсаторлар және т.б.) орналастыру керек.Ең жоғарғы ағын (кіре берісте), үлкен ыстыққа немесе ыстыққа төзімді құрылғылар (мысалы, күшті транзисторлар, үлкен масштабты интегралды схемалар және т.б.) салқындатқыш ауа ағынының ең төменгі ағынына орналастырылады.

06
Көлденең бағытта жоғары қуатты құрылғылар жылу беру жолын қысқарту үшін басып шығарылған тақтаның шетіне мүмкіндігінше жақын орналасады;тік бағытта жоғары қуатты құрылғылар осы құрылғылардың басқа құрылғылардың температурасына әсерін азайту үшін басып шығару тақтасының жоғарғы жағына мүмкіндігінше жақын орналастырылған..

07
Жабдықтағы баспа тақтасының жылу диссипациясы негізінен ауа ағынына байланысты, сондықтан дизайн кезінде ауа ағынының жолын зерттеп, құрылғыны немесе баспа схемасын орынды конфигурациялау керек.

Ауа ағыны кезінде ол әрқашан кедергісі төмен жерлерде ағуға бейім, сондықтан баспа платасында құрылғыларды конфигурациялау кезінде белгілі бір аумақта үлкен әуе кеңістігін қалдырмаңыз.

Бүкіл машинадағы бірнеше баспа платаларының конфигурациясы бірдей мәселеге назар аударуы керек.

08
Температураға сезімтал құрылғыны ең төменгі температура аймағына (мысалы, құрылғының түбіне) қойған дұрыс.Оны ешқашан тікелей қыздыру құрылғысының үстіне қоймаңыз.Көлденең жазықтықта бірнеше құрылғыларды тізбелеген дұрыс.

09
Ең көп қуат тұтынатын және жылу өндіретін құрылғыларды жылуды тарату үшін ең жақсы орынға жақын орналастырыңыз.Баспа тақтасының бұрыштары мен шеткі шеттеріне, егер оның жанында жылу қабылдағыш орнатылмаса, жоғары қыздыру құрылғыларын қоймаңыз.Қуат резисторын жобалағанда, мүмкіндігінше үлкенірек құрылғыны таңдап, басып шығарылған тақтаның орналасуын реттеу кезінде жылуды тарату үшін жеткілікті орын қалдырыңыз.

10
ПХД-да ыстық нүктелердің шоғырлануын болдырмаңыз, қуатты ПХД тақтасына мүмкіндігінше біркелкі таратыңыз және ПХД бетінің температурасының өнімділігін біркелкі және тұрақты ұстаңыз.