PCB Haberleri - Yüksek hızlı devre tasarımı sıcak patlama düşünceleri

Normal dijital devre tasarımında, integral devrelerin ısı bozulmasını nadiren düşünüyoruz, çünkü düşük hızlı çiplerin enerji tüketmesi genellikle çok küçük ve normal doğal ısı bozulma şartları altında, çipinin sıcaklığı artmayacak. Chip hızının devamlı geliştirilmesiyle, tek çip enerji tüketmesi yavaşça arttı. Örneğin, Intel'in Pentium CPU'nun güç tüketmesi 25W'e ulaşabilir. Sıcak dağıtımın doğal koşulları artık gerekli indeksinin altındaki sıcaklığın yükselmesini kontrol edemeyeceğinde, çip yüzeyinde ısının serbest bırakmasını hızlandırmak için uygun sıcaklık dağıtma ölçülerini kullanmak ve çip normal sıcaklık menzilinde çalışması gerekiyor.

Normal koşullarda sıcaklık aktarılması üç yol içerir: davranış, konvektör ve radyasyon. İşlemler, yüksek sıcaklıktan aşağı sıcaklığına doğrudan iletişimli nesneler arasındaki ısı aktarılmasını anlatır. Konveksyon sıvı akışından sıcaklığı, radyasyon hiçbir medya gerekmiyor. Sıcaklık elementi direkt çevre uzaya sıcaklığı yayıyor.

Pratik uygulamalarda sıcaklık, radyatör ve hayranın kullanımını ayrılması için iki yol var. Radyatör, çip yüzeyiyle yakın bağlantısıyla radyatöre sıcaklığı sürdürür. Radyatör genellikle çok kılıçlı sıcak yöneticidir. Tam genişletilmiş yüzeyi sıcak radyasyonu büyük bir şekilde arttırır ve aynı zamanda hava döndürür. Daha fazla sıcaklık alabilir. Fanların kullanımı aynı zamanda iki forma bölüştürüler, birisi radyatörün yüzeyinde direkten yüklür, diğeri bütün uzayda hava akışı hızını arttırmak için şesis ve çatlama üzerinde yerleştiriler. Dört hesaplamalarında en temel Ohm yasasına benziyor, s ıcaklık bozulma hesaplamaları için en temel bir formül var:

Temperatur farkı = sıcak direksiyon * güç tüketimi

Radyatör olayında, radiatör ve çevre hava arasındaki ısı yayılmasının "dirençliği" sıcaklık dirençliği denir ve radiatör ve hava arasındaki "ısı akışının" büyüklüğü çipinin güç tüketmesi tarafından temsil edilir, bu yüzden ısı akışı ısı tarafından dağılır. Radyatör havaya akıştığında, sıcak direnişliğin varlığı yüzünden, radyatör ve hava arasında belli bir sıcaklık farklılığı oluşturulacak, tıpkı bir voltaj düşüşü oluşturulacak, bir sıcaklık direnişçi tarafından akıştığında. Aynı şekilde, sıcaklık patlaması ve çip yüzeyi arasında kesin bir istilik dirençliği olacak. Ateş direksiyonun birimi °C/W. Bir radyatör seçtiğinde, mekanik boyutların düşünmesine karşılık, en önemli parametr radiatörün termal dirençliğidir. Sıcak dirençliği daha küçük, radiatörün ısı patlama kapasitesi daha güçlü. İşte devre tasarımında sıcak dirençliğin hesaplamasının örneğini göstermek için:

Tasarım şartları:

Chip elektrik tüketimi: 20 watt

Çip yüzeyinin aşamadığı en yüksek sıcaklığı: 85 derece Celsius

Ambient sıcaklığı (maksimum): 55 derece Celsius

İstediğin ısı patlamasının sıcaklık direniyetini hesaplayın.

Sıcak patlaması ve çip arasındaki gerçek termal dirençliği çok küçük, yani 01 derece Celsius/W yaklaşım olarak alınır. Ama...

(R + 0.1) * 20W = 85 derece Celsius-55 derece Celsius

R = 1.4 derece Celsius/W alın

Sadece seçilen sıcak patlaması 1,4°C/W'den az olduğunda, çip yüzeysel sıcaklığı 85°C'den fazla değil.

Bir hayranın kullanımı radiatörün yüzeyinden çok ısı alır, radiatör ve hava arasındaki sıcaklık farklığını azaltır ve radiatör ve hava arasındaki sıcaklık saldırısını azaltır. Bu yüzden radyatörün termal dirençlik parametreleri genellikle bir masa tarafından temsil edilir.

Yukarıdaki şey, sıcaklık parçalama düşüncelerinin iç hızlı PCB tasarımına girişmesidir. Ipcb, PCB üreticilerine ve PCB üretim teknolojisine de sağlıyor