Leiterplattentechnisch - Leiterplatte für die transiente thermische Analyse

Leiterplatte für die transiente thermische AnalyseAllgemeine Hersteller elektronischer Komponenten liefern Komponentenspezifikationen, einschließlich der maximalen Temperatur für den normalen Betrieb. Die Leistung von Bauteilen wird in der Regel durch die Umgebungstemperatur oder Innentemperatur der Bauteile beeinflusst. Unterhaltungselektronikprodukte verwenden oft kunststoffgekapselte Komponenten mit einer maximalen Arbeitstemperatur von 85 Grad Celsius; Während militärische Produkte oft keramische Teile mit einer maximalen Arbeitstemperatur von 125 Grad Celsius verwenden, und die maximale Nenntemperatur ist normalerweise 105 Grad Celsius. PCB-Designer können die vom Gerätehersteller bereitgestellte "Temperatur/Leistung"-Kurve verwenden, um die Verlustleistung des Bauteils bei einer bestimmten Temperatur zu bestimmen. Ein besserer Kompromiss besteht darin, Nenn- und Worst-Case-Analysen getrennt unter stationären Bedingungen durchzuführen. PCB wird von verschiedenen Arten von Wärme beeinflusst. Typische thermische Randbedingungen, die angewendet werden können, sind: Natürliche oder erzwungene Konvektion von der Vorder- und Rückseite; Die Wärmestrahlung von der Vorder- und Rückseite; Die Leitung vom Rand der Leiterplatte zur Gerätehülle; Leitung zu anderen Leiterplatten durch starre oder flexible Steckverbinder; Die Leitung von der Leiterplatte zur Halterung (geschraubt oder geklebt); Die Leitung des Kühlkörpers zwischen 2-PCB-Zwischenlagen. Es gibt viele Formen von thermischen Simulationswerkzeugen. Zu den grundlegenden thermischen Modellen und Analysewerkzeugen gehören allgemeine Werkzeuge zur Analyse beliebiger Strukturen, CFD-Werkzeuge (Computational Fluid Dynamics) für die Analyse von Systemströmen und Wärmeübertragungen sowie detaillierte Leiterplatten- und Bauteilkonstruktionen. Die PCB Applikationswerkzeuge.

4.2 Grundlegender Prozess Unter der Prämisse, die elektrische Leistung des Systems nicht zu beeinflussen und zu verbessern, beschleunigen Sie das thermische PCB-Design basierend auf der reifen bereitgestellten Erfahrung. Auf der Grundlage von System- und Wärmeanalyseschätzungen und thermischem Design auf Geräteebene werden die thermischen Entwurfsergebnisse durch thermische Simulation auf Leiterplattenebene geschätzt, nach Konstruktionsfehlern gesucht und Systemlösungen oder wechselnde Lösungen auf Geräteebene bereitgestellt. Testen Sie die Wirkung des thermischen Entwurfs durch thermische Leistungsmessung und bewerten Sie die Anwendbarkeit und Wirksamkeit des Schemas; Überarbeitung und Akkumulation thermischer Simulationsmodelle durch den kontinuierlichen praktischen Prozess des Schätzungs-Design-Mess-Feedback-Zyklus, Beschleunigung der thermischen Simulationsgeschwindigkeit und Verbesserung der thermischen Simulationsgenauigkeit; PCB Thermodesign Erfahrung ergänzen. Die thermische Simulationssoftware auf Leiterplattenebene kann die Wärmestrahlung, Wärmeleitung, Wärmekonvektion, Flüssigkeitstemperatur, Flüssigkeitsdruck, Flüssigkeitsgeschwindigkeit und Bewegungsvektor der Leiterplatte im dreidimensionalen Strukturmodell simulieren. Es kann auch erzwungene Wärmeableitung, Vakuumzustand oder natürliche Wärmeableitung usw. simulieren. Derzeit ist die typische Software, die thermische Analyse auf Leiterplattenebene durchführen kann, Flotherm, Betasoft und so weiter. (1) Inspektionsmethode des PCB-thermischen Designs: ThermokoppleDie praktische Anwendung des thermoelektrischen Phänomens ist natürlich die Verwendung von Thermoelementen zur Messung der Temperatur. Durch die komplexe Beziehung zwischen Elektronenenergie und Streuung unterscheiden sich die thermoelektrischen Potentiale verschiedener Metalle voneinander. Da das Thermoelement eine solche Vorrichtung ist, ist der Unterschied im thermoelektrischen Potential zwischen seinen beiden Elektroden ein Hinweis auf die Temperaturdifferenz zwischen den heißen und kalten Enden des Thermoelements. Wenn das thermoelektrische Potenzial aller Metalle und Legierungen unterschiedlich ist, ist es unmöglich, Thermoelement zur Messung der Temperatur zu verwenden. Diese Potenzialdifferenz wird als Scebeek-Effekt bezeichnet. Für ein Paar von Leitern A und B aus verschiedenen Materialien wird eine Verbindung bei der Temperatur T1 beibehalten, und die beiden freien Enden werden bei einer niedrigeren Temperatur beibehalten. Der Kontaktpunkt und das freie Ende befinden sich beide in einem Bereich mit gleichmäßiger Temperatur, und beide Leiter erfahren den gleichen Temperaturgradienten. Um die thermoelektrische Potentialdifferenz zwischen den freien Enden A und B messen zu können, werden jeweils ein Paar Leiter C desselben Materials mit den Leitern A und B bei Temperatur an einen Detektor mit einer Temperatur von T1 angeschlossen und mit ihm verbunden. Offensichtlich ist der Seebeck-Effekt keineswegs ein Phänomen am Verbindungspunkt, sondern ein Phänomen im Zusammenhang mit dem Temperaturgradienten. Um die Leistung von Thermoelementen richtig zu verstehen, kann dieser Punkt nicht überbewertet werden. Der Anwendungsbereich der Thermoelement-Temperaturmessung ist sehr breit, und die auftretenden Probleme sind auch vielfältig. Daher kann dieses Kapitel nur einige wichtige Aspekte der Thermoelement-Temperaturmessung behandeln. Thermoelement ist nach wie vor eine der wichtigsten Methoden der Temperaturmessung in vielen Branchen, insbesondere in der Stahl- und Petrochemieindustrie. Mit der Entwicklung der Leiterplattenelektronik sind Widerstandsthermometer jedoch immer häufiger in der Industrie verwendet worden, und Thermoelemente sind nicht mehr die einzigen und wichtigsten Industriethermometer.