Progettazione PCB - Può il layout PCB soddisfare i requisiti di progettazione termica?

Nella progettazione PCB, "dissipazione del calore" è un concetto molto importante, gli ingegneri devono considerare e soddisfare i requisiti della progettazione termica. Quindi, che tipo di layout PCB può raggiungere il miglior effetto di dissipazione del calore?

Fonte di calore PCB

Ci sono tre fonti principali di calore nel PCB:

a. riscaldamento di componenti elettronici;

b. il riscaldamento del PCB stesso;

c. Calore proveniente da altre parti.

Tra le tre fonti di calore, i componenti generano la maggiore quantità di calore e sono la principale fonte di calore, seguita dal calore generato dalla scheda PCB. Il calore trasferito dall'esterno dipende dal design termico complessivo dell'impianto e non è considerato per il momento.

Quindi lo scopo della progettazione termica è quello di adottare misure e metodi appropriati per ridurre la temperatura dei componenti e la temperatura della scheda PCB, in modo che il sistema possa funzionare normalmente a una temperatura adeguata. Si ottiene principalmente riducendo la generazione di calore e accelerando la dissipazione del calore.

Requisiti di progettazione termica dei PCB

1) Durante l'organizzazione dei componenti, i componenti sensibili alla temperatura diversi dai componenti di rilevamento della temperatura devono essere posizionati vicino all'ingresso dell'aria e a monte del condotto dell'aria dei componenti ad alta potenza e ad alto calore e il più lontano possibile dai componenti con alto calore. Per evitare l'influenza delle radiazioni, se non può essere lontano, il dispositivo può anche essere separato da una piastra di protezione termica (piastra sottile in metallo lucido, minore è il nero, meglio è).

2) Posizionare componenti termogeneratori e resistenti al calore vicino all'uscita dell'aria o sulla parte superiore, ma se non possono resistere a temperature più elevate, dovrebbero anche essere posizionati vicino all'ingresso dell'aria e prestare attenzione a salire nell'aria con altri dispositivi di riscaldamento e dispositivi sensibili al calore per quanto possibile Stagger la posizione nella direzione.

3) I componenti ad alta potenza dovrebbero essere distribuiti il più possibile per evitare la concentrazione di fonti di calore; componenti di diverse dimensioni dovrebbero essere disposti nel modo più uniforme possibile, in modo che la resistenza al vento sia distribuita uniformemente e il volume d'aria sia distribuito uniformemente.

4) Le prese d'aria dovrebbero essere allineate con i dispositivi con elevati requisiti di dissipazione del calore il più possibile.

5) I componenti alti sono posizionati dietro quelli bassi e la direzione lunga è disposta nella direzione con la minore resistenza al vento per evitare che il condotto dell'aria venga bloccato.

6) La configurazione del radiatore dovrebbe facilitare la circolazione dell'aria di scambio termico nel gabinetto. Quando il calore viene scambiato per convezione naturale, la direzione della lunghezza delle alette radianti è perpendicolare alla direzione del terreno. Quando si utilizza aria forzata per dissipare il calore, dovrebbe essere nella stessa direzione del flusso d'aria.

7) Nella direzione della circolazione dell'aria, non è consigliabile disporre più radiatori a distanza ravvicinata nella direzione longitudinale. Poiché il radiatore a monte separa il flusso d'aria, la velocità del vento superficiale del radiatore a valle sarà molto bassa. Dovrebbe essere sfalsato, o le pinne radianti dovrebbero essere distanziate a parte.

8) Ci dovrebbe essere una distanza appropriata tra il radiatore e gli altri componenti sullo stesso circuito, ed è consigliabile calcolare mediante radiazione termica in modo da non aumentare la temperatura in modo inadeguato.

9) Utilizzare PCB per dissipare il calore. Ad esempio, il calore viene dissipato attraverso una grande area di rame (considerare l'apertura di una maschera di saldatura), o i vias di connessione a terra vengono utilizzati per guidare lo strato piano della scheda PCB e l'intera scheda PCB viene utilizzata per dissipare il calore.