PCB Tecnico - Analisi correlata della tecnologia PCB

Non importa quanto attento l'analista sia nello stabilire modelli termici per dispositivi elettronici, PCB e componenti elettronici, l'accuratezza dell'analisi termica dipende in ultima analisi dall'accuratezza del consumo energetico dei componenti forniti dal progettista di PCB. In molte applicazioni, peso e dimensioni fisiche sono molto importanti. Se il consumo energetico effettivo del componente è piccolo, il fattore di sicurezza del progetto può essere troppo alto, in modo che il progetto PCB utilizzi il valore di consumo energetico del componente che non corrisponde all'effettivo o è troppo conservativo. L'analisi termica, al contrario (e più grave al tempo stesso), è che il fattore di sicurezza termica è progettato per essere troppo basso, cioè, la temperatura effettiva di funzionamento del componente è superiore a quella prevista dall'analista. Tali problemi richiedono generalmente l'installazione di dissipatori di calore o ventilatori Raffreddare il PCB per risolverlo. Questi accessori esterni aumentano il costo e prolungano i tempi di produzione. L'aggiunta di una ventola al design porterà anche uno strato di instabilità all'affidabilità. Pertanto, il PCB ora adotta principalmente metodi di raffreddamento attivi piuttosto che passivi (come convezione naturale, conduzione e dissipazione del calore di radiazione) per far funzionare i componenti in un intervallo di temperatura inferiore. La progettazione termica scadente alla fine aumenterà il costo e ridurrà l'affidabilità. Questo può accadere in tutti i progetti PCB. Ci vuole uno sforzo per determinare con precisione il consumo energetico dei componenti e quindi condurre l'analisi termica PCB, che aiuterà a produrre prodotti compatti e funzionali. Prodotto forte. I modelli termici accurati e il consumo energetico dei componenti dovrebbero essere utilizzati per evitare di ridurre l'efficienza di progettazione del PCB.

4.1 Calcolo del consumo energetico dei componenti La determinazione accurata del consumo energetico dei componenti PCB è un processo iterativo. I progettisti di PCB devono conoscere la temperatura del componente per determinare la perdita di potenza e gli analisti termici devono conoscere la perdita di potenza in modo che possa essere immessa nel modello termico. Il progettista intuisce prima la temperatura dell'ambiente di lavoro di un componente o ottiene un valore stimato dall'analisi termica preliminare e inserisce il consumo energetico del componente nel modello termico dettagliato per calcolare la temperatura della "giunzione" (o punto caldo) del PCB e dei relativi componenti, La seconda fase utilizza la nuova temperatura per ricalcolare il consumo energetico dei componenti e il consumo energetico calcolato viene utilizzato come input per il successivo processo di analisi termica. In una situazione ideale, il processo continua fino a quando il valore non cambia più. Tuttavia, i progettisti di PCB sono solitamente sotto pressione per completare rapidamente le attività e non hanno abbastanza tempo per il lavoro ripetitivo e dispendioso di tempo per determinare le proprietà elettriche e termiche dei componenti. Un metodo semplificato consiste nel stimare il consumo energetico totale del PCB come un flusso di calore uniforme che agisce sull'intera superficie del PCB. L'analisi termica può prevedere la temperatura ambiente media, consentendo ai progettisti di calcolare il consumo energetico dei componenti e di sapere se è necessario eseguire altri lavori ricalcolando ulteriormente la temperatura del componente.