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PCB电路板如何进行热设计?

2022-05-24 15:53
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众所周知,电子设备在工作器件所消耗的电能,大部分将转换其它能量,如化学能机械能等、但部分能量将转换热量散发,这也是我们所说的热量损失。

电子设备产生的热量,堆积起来使得设备内部温度迅速上升,若是不及时将该热量排出去,设备器件将因过热失效,导致电子设备的可靠性将下降。所以对工程师来说,对PCB电路板进行热设计是很有必要的。今天我们来盘点PCB热设计的要求,希望对小伙伴们有所帮助。

1、进行PCB设计时,需要面临布置元器件环节,应将除了温度检测器件以外的温度敏感器件放在靠近进风口的位置,且位于功率大、发热量大的元器件的风道上游,应尽量远离发热量大温度变化大的元器件,避免电磁辐射带来的恶劣影响。若是无法远离,也可采用热屏蔽板将其隔开,热屏蔽板是指抛光的金属薄板,黑度越小越好。

2、遇到对散热要求较高的电子元器件,应将其尽量对准通风口。

3、多个大功率的电子元器件在PCB布局上应尽量分散,避免热源集中堆积热量;同时不同尺寸的元器件应保持均匀排列方式,使风阻均布,风量分布均匀。

4、若是遇到自身发热但耐热性好的器件,将其放在靠近出风口的位置或顶部,若是该电子元器件无法承受较高温度,也要放在进风口附近,避免与其他发热器件和热敏器件在空气上升方向上错开位置。

5、高尺寸的器件应放置在低矮尺寸的器件后面,且长方向沿风阻最小的方向分布,避免风道受阻。

6、同一块电路板上的其他元器件与散热器应保持一定的距离,我们可通过热辐射计算来测试该距离范围和温度范围。

7、若是采用PCB散热,可用的方法有两种,分别是将热量通过大面积铺铜来散发,或用地连接过孔导到PCB板的平面层中。

8、PCB板上的散热器应保证便于机柜内换热空气的流通。靠自然对流换热时,散热器长度方向取垂直于地面方向。靠强迫空气散热时,应取与气流方向相同的方向。

9、在空气流通方向上,应尽量避免纵向近距离排列多个散热器,由于上游的散热器将气流分开,下游的散热器表面风速将变成很低,应交错排列,或将散热器间隔错位即可。

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