電路設計 - PCB佈局能否滿足熱設計要求？

在裡面 PCB設計, “散熱”是一個非常重要的概念, 工程師需要考慮並滿足熱設計的要求. 所以, 什麼樣的PCB佈局可以達到最佳散熱效果?

PCB熱源

PCB中有3個主要熱源：

a、電子元件的加熱；

b、PCB本身的加熱；

c、來自其他零件的熱量。

在這3個熱源中，元件產生的熱量最大，是主要熱源，其次是PCB板產生的熱量。 從外部傳遞的熱量取決於系統的整體熱設計，暫時不考慮。

然後熱設計的目的是採取適當的措施和方法來降低元件的溫度和PCB板的溫度，使系統能够在適當的溫度下正常工作。 它主要通過减少熱量產生和加速散熱來實現。

PCB熱設計要求

1）佈置部件時，除溫度檢測部件外的溫度敏感部件應放置在靠近進氣口、高功率和高熱部件的風道上游，並盡可能遠離高熱部件。 為了避免輻射的影響，如果離得不遠，也可以用隔熱板（拋光金屬薄板，黑度越小越好）將設備隔開。

2）將發熱和耐熱部件放置在出風口附近或頂部，但如果它們不能承受更高的溫度，也應放置在進氣口附近，並注意與其他加熱裝置和熱敏裝置一起在空氣中上升，盡可能錯開方向上的位置。

3）應盡可能多地分佈高功率部件，以避免熱源集中； 不同尺寸的部件應盡可能均勻地佈置，以便風阻均勻分佈，風量均勻分佈。

4）通風口應盡可能與散熱要求高的設備對齊。

5）高構件放置在低構件的後面，長方向佈置在風阻最小的方向，以防止風道堵塞。

6）散熱器配寘應促進機櫃內熱交換空氣的迴圈。 當通過自然對流進行熱交換時，散熱片的長度方向與地面方向垂直。 當使用強制空氣散熱時，其方向應與氣流方向相同。

7）在空氣迴圈方向，不建議在縱向近距離佈置多個散熱器。 由於上游散熱器分離氣流，下游散熱器的表面風速將非常低。 它應該是交錯的，或者散熱片應該隔開。

8）散熱器與同一電路板上的其他部件之間應有適當的距離，建議通過熱輻射計算，以避免溫度不適當地升高。

9) Use PCB to dissipate heat. 例如, the heat is dissipated through a large area of copper (consider opening a solder mask), 或接地過孔用於引導 PCB板, 以及整個 PCB板 用於散熱.