Dissipazione del calore del circuito stampato
Quando l'apparecchiatura elettronica funziona, il calore generato causerà l'aumento rapido della temperatura interna dell'apparecchiatura. Se il calore non viene dissipato nel tempo, l'apparecchiatura continuerà a riscaldarsi, il dispositivo fallirà a causa del surriscaldamento e l'affidabilità dell'apparecchiatura elettronica diminuirà. Pertanto, è molto importante condurre il trattamento di dissipazione del calore sulla scheda PCB del produttore di circuiti stampati PCB.
1. analisi dei fattori di aumento della temperatura dei circuiti stampati La causa diretta dell'aumento della temperatura della scheda PCB è dovuta all'esistenza dei dispositivi di consumo energetico del circuito e i dispositivi elettronici hanno tutti il consumo energetico a vari gradi e l'intensità di riscaldamento varia con la dimensione del consumo energetico. Due fenomeni di aumento della temperatura nei circuiti stampati: (1) aumento della temperatura locale o aumento della temperatura di grande area; (2) Aumento della temperatura a breve termine o aumento della temperatura a lungo termine. Quando si analizza il consumo di energia termica del PCB, viene generalmente analizzato dai seguenti aspetti.
1. consumo di energia elettrica (1) analizzare il consumo di energia per unità di area; (2) Analizzare la distribuzione del consumo energetico sul PCB.2. La struttura del circuito stampato (1) La dimensione del circuito stampato; (2) Materiali per circuiti stampati.3. Metodo di installazione del circuito stampato (1) metodo di installazione (quale installazione verticale, installazione orizzontale); (2) lo stato di tenuta e la distanza dall'involucro.4. Conduzione termica (1) installare il radiatore; (2) Conduzione di altre parti strutturali dell'installazione.5. Radiazione termica (1) il coefficiente di radiazione sulla superficie del circuito stampato; (2) la differenza di temperatura tra il circuito stampato e le superfici adiacenti e la loro temperatura assoluta; 6. convezione termica (1) convezione naturale; (2) Convezione forzata di raffreddamento. L'analisi dei fattori di cui sopra dai produttori di impermeabilizzazione dei circuiti stampati PCB è un modo efficace per risolvere l'aumento di temperatura della scheda stampata. Questi fattori sono spesso correlati e dipendenti l'uno dall'altro in un prodotto e sistema. La maggior parte dei fattori dovrebbe essere analizzata in base alla situazione reale. In base a una situazione reale specifica, parametri come l'aumento della temperatura e il consumo energetico possono essere calcolati o stimati con maggiore precisione.
2. Metodo di dissipazione del calore del circuito circuitale1. Dispositivo ad alta generazione di calore più radiatore e piastra di conduzione termicaQuando un piccolo numero di componenti nel circuito stampato genera una grande quantità di calore (meno di 3), un radiatore o un tubo termico può essere aggiunto al componente riscaldante. Quando la temperatura non può essere abbassata, un radiatore con una ventola può essere utilizzato per migliorare l'effetto di dissipazione del calore. Quando il numero di dispositivi di riscaldamento è grande (più di 3), largoLa copertura di dissipazione del calore (scheda), che è un radiatore speciale personalizzato in base alla posizione e all'altezza del dispositivo di riscaldamento sul PCB, o diverse posizioni di altezza dei componenti vengono tagliate su un grande radiatore piatto. Il coperchio di dissipazione del calore è interamente fibbiato sulla superficie del componente ed è a contatto con ogni componente per dissipare il calore. Ma a causa dei componentiLa consistenza dell'altezza durante la saldatura è scarsa e l'effetto di dissipazione del calore non è buono. Di solito, un cuscinetto termico morbido del cambiamento di fase viene aggiunto sulla superficie del componente per migliorare l'effetto di dissipazione del calore.2. Utilizzare un design ragionevole del cablaggio per realizzare la dissipazione del calore Perché la resina nella piastra ha scarsa conducibilità termica e le linee e i fori della lamina di rame sono buoni conduttori di calore, aumentando il tasso residuo della lamina di rame e aumentando i fori di conduzione del calore sono il mezzo principale di dissipazione del calore. Per valutare la capacità di dissipazione del calore del circuito stampato PCB, è necessario calcolare la conducibilità termica equivalente (nove eq) del materiale composito composto da vari materiali con conduttività termica diversa-il substrato isolante per il circuito stampato PCB.
3. dissipazione del calore attraverso il circuito circuitaleAttualmente, i circuiti circuitali PCB ampiamente utilizzati sono substrati in tessuto di vetro epossidico o substrati in tessuto di vetro resina fenolica e una piccola quantità di piastre rivestite di rame a base di carta sono utilizzate. Sebbene questi substrati abbiano eccellenti proprietà elettriche e proprietà di lavorazione, hanno scarsa dissipazione del calore. Come modo per dissipare il calore per gli alti elementi riscaldanti,È quasi impossibile aspettarsi che il calore sia condotto dalla resina del PCB stesso, ma per dissipare il calore dalla superficie del componente all'aria circostante. Tuttavia, poiché i prodotti elettronici sono entrati nell'era della miniaturizzazione dei componenti, del montaggio ad alta densità e dell'assemblaggio ad alto riscaldamento, non è sufficiente fare affidamento sulla superficie del componente con una superficie molto piccola per dissipare calore.of. Allo stesso tempo, a causa dell'uso su larga scala di componenti di montaggio superficiale come QFP e BGA, il calore generato dai componenti viene trasferito al circuito stampato in grande quantità. Pertanto, il modo migliore per risolvere la dissipazione del calore è migliorare la capacità di dissipazione del calore del PCB stesso che è a contatto diretto con l'elemento riscaldante. La scheda conduce o irradia.4. Disporre i dispositivi con il più alto consumo energetico e generazione di calore vicino alla posizione migliore per la dissipazione del calore. Non posizionare dispositivi ad alto riscaldamento sugli angoli e sui bordi periferici della scheda stampata, a meno che un dissipatore di calore non sia disposto vicino ad essa. Quando si progettano resistenze di potenza, scegliere dispositivi più grandi per quanto possibile, eQuando si regola il layout della scheda stampata, farlo avere spazio sufficiente per la dissipazione del calore.5. I dispositivi sulla stessa scheda stampata devono essere disposti per quanto possibile in base al loro potere calorifico e al grado di dissipazione del calore. Dispositivi con piccolo potere calorifico o scarsa resistenza al calore (quali transistor di segnale piccoli, circuiti integrati su piccola scala, condensatori elettrolitici, ecc.) dovrebbero essere posizionati Il flusso più alto (all'ingresso) del flusso d'aria di raffreddamento, che genera una grande quantità di calore o dispositivi con buona resistenza al calore (come transistor di potenza, circuiti integrati su larga scala, ecc.) sono posizionati al più a valle del flusso d'aria di raffreddamento.6. Il dispositivo sensibile alla temperatura è posizionato nella zona più bassa della temperatura (come il fondo del dispositivo). Non posizionarlo mai direttamente sopra il dispositivo di riscaldamento. È meglio sfalsare più dispositivi sul piano orizzontale.
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