Dalam reka bentuk PCB, komponen elektronik menjana haba apabila semasa melewati mereka, yang bergantung kepada faktor -faktor seperti kuasa, ciri peralatan elektrik, dan reka bentuk litar. Walaupun sesetengah litar boleh beroperasi tanpa penyejukan tambahan, dalam situasi tertentu, gabungan sinki haba, peminat penyejukan, atau pelbagai mekanisme mungkin diperlukan.
Apabila merancang papan litar, isu -isu berikut harus dipertimbangkan:
1. Data prestasi dan saiz komponen: Apabila merancang papan litar, perlu mempertimbangkan data prestasi dan saiz komponen untuk menguruskan haba dengan lebih baik.
2. Komponen pelesapan haba utama: Memahami komponen mana yang menjana lebih banyak haba dan menentukan mekanisme pelesapan haba yang optimum biasanya boleh diperolehi melalui lembaran data pengilang.
3. Saiz PCB: Saiz PCB secara langsung mempengaruhi prestasi pelesapan haba dan perlu dipertimbangkan dengan teliti.
4. Bahan, susun atur, dan penempatan PCB: Bahan, susun atur, dan penempatan komponen PCB mempunyai kesan yang signifikan terhadap prestasi pelesapan haba.
5. Penempatan Peranti Periferal: Memahami kedudukan peranti periferal dapat membantu meningkatkan kesan pelesapan haba keseluruhan.
6. Suhu Persekitaran Permohonan: Pertimbangkan suhu persekitaran aplikasi untuk memastikan papan litar dapat berfungsi dengan baik di bawah pelbagai keadaan persekitaran.
7. Pelepasan haba: Tentukan jumlah haba tertentu yang perlu dipasangkan oleh papan litar.
8. Kaedah penyejukan yang sesuai: Pilih kaedah penyejukan yang sesuai mengikut keperluan sebenar, seperti peminat penyejuk, sinki haba, dll.
Pendekatan terbaik adalah untuk mengoptimumkan suhu di peringkat komponen berdasarkan persekitaran operasi.
Faktor yang perlu dipertimbangkan semasa menentukan mekanisme penyejukan:
Faktor yang perlu dipertimbangkan termasuk prestasi semikonduktor dan ciri -ciri pelesapan haba, yang biasanya termasuk dalam lembaran data pengilang atau spesifikasi teknikal.
Bagi PCB, penyejukan perolakan semulajadi sesuai untuk situasi dengan pelesapan haba yang rendah, manakala PCB yang memerlukan sejumlah besar pelesapan haba memerlukan penggunaan sinki haba, paip haba, peminat, kerajang tembaga padat, atau gabungan pelbagai teknologi penyejukan.
Bagaimana untuk mengenal pasti masalah terma dengan PCB?
Pereka boleh menggunakan pelbagai teknik untuk mengenal pasti isu -isu yang berpotensi, termasuk penggunaan alat analisis terma, pemeriksaan visual, dan kamera inframerah.
Pemeriksaan Visual:
Pemeriksaan visual adalah kaedah yang mudah untuk mencari tanda -tanda pemanasan, pembakaran, atau kerosakan separa kepada komponen, kenalan kering, arka, dan lain -lain. Tanda -tanda yang kelihatan termasuk komponen bengkak, komponen terbakar, dan kawasan yang berubah -ubah di papan litar. Sebagai tambahan kepada analisis visual, bau papan litar terbakar juga boleh menunjukkan kehadiran isu pemanasan.
Analisis terma:
Dengan menjalankan analisis terma, kita dapat memahami prestasi komponen elektronik dan papan litar di bawah suhu dan keadaan yang berbeza. Analisis ini membantu pereka memahami bagaimana haba dihasilkan dan dipindahkan dalam litar. Pereka kemudian boleh menggunakan hasil analisis dan simulasi ini untuk meningkatkan teknik dan merancang kaedah yang lebih baik untuk mengawal dan menguruskan haba.
Menggunakan Imager Thermal Inframerah:
Imager haba inframerah boleh digunakan untuk mengesan pengagihan suhu papan litar semasa operasi dan mengenal pasti keadaan terlalu panas yang tidak dapat dilihat dengan mata kasar. Di samping memaparkan kawasan yang terlalu panas, pengimejan haba inframerah kadang -kadang boleh mengenal pasti komponen palsu atau cacat dengan ciri -ciri terma yang berbeza dari komponen asal.
Bagaimana untuk menghilangkan haba dari papan litar?
Kaedah biasa termasuk sinki haba, peminat penyejuk, paip haba, dan lapisan tembaga tebal. Biasanya, litar yang menjana lebih banyak haba memerlukan gabungan pelbagai teknologi. Sebagai contoh, menyejukkan pemproses dan memaparkan cip komputer riba biasanya memerlukan gabungan sinki haba, paip haba, dan peminat.
Sirip penyejuk dan peminat penyejuk
Tenggelam haba adalah komponen logam konduktif termal dengan kawasan permukaan yang besar, biasanya dipasang pada komponen seperti transistor kuasa dan peranti pensuisan. Tenggelam haba memindahkan haba dari komponen ke kawasan sekitarnya. Menambah kipas penyejuk membantu menghilangkan haba lebih cepat, terutamanya untuk bekalan kuasa semasa yang tinggi.
paip haba
Paip haba sesuai untuk pemasangan padat di ruang terhad. Tiub ini menyediakan pemindahan haba pasif yang boleh dipercayai dan kos efektif. Kelebihannya termasuk operasi bebas getaran, kekonduksian terma yang baik, kos penyelenggaraan yang rendah, dan tidak ada bahagian yang bergerak, mengakibatkan operasi yang tenang. Paip haba biasa mengandungi sejumlah kecil nitrogen, air, aseton, atau ammonia. Cecair ini membantu menyerap haba, dan kemudian mereka melepaskan stim yang menyebarkan di sepanjang saluran paip. Terdapat kondensor di atas saluran paip, yang memeluk kembali ke dalam bentuk cecair apabila stim melewati, dan kitaran bermula lagi.
Arahan melalui lubang panas
Kaedah lain adalah untuk menyambungkan sumber haba ke sinki haba melalui struktur yang direka khas, yang kami panggil lengan haba. Lengan terma ini mengandungi satu siri melalui lubang yang dipanggil vias haba, yang terletak di antara dua permukaan sentuhan. Dalam reka bentuk ini, adalah penting untuk memastikan sumber haba dan radiator disambungkan pada titik rintangan minimum untuk pemindahan haba. Dengan menambah lubang bersalut berhampiran sumber haba, impedans haba dapat dikurangkan dengan berkesan dan prestasi pelesapan haba bahagian utama litar dapat ditingkatkan.
Walau bagaimanapun, perlu diperhatikan bahawa reka bentuk ini boleh meningkatkan berat papan litar, menduduki ruang tertentu, dan boleh menyebabkan peningkatan kesukaran pembuatan dan kos. Berbanding dengan lengan tanpa lubang bersalut, lubang bersalut ini hanya menghasilkan beberapa darjah perbezaan suhu yang sangat dekat dengan kedudukan mereka sendiri. Dalam reka bentuk kejuruteraan, adalah perlu untuk secara komprehensif mempertimbangkan faktor -faktor ini untuk mencapai keseimbangan terbaik antara pelesapan haba dan prestasi.
Di sebelah kiri adalah cangkang tanpa lubang melalui lubang Di sebelah kanan adalah selongsong dengan 25 melalui lubang
Kawat tembaga tebal
Menggunakan lebih banyak tembaga menyediakan kawasan permukaan yang lebih besar, yang membantu mengedarkan dan menghilangkan haba. Papan litar jenis ini sesuai untuk aplikasi kuasa tinggi.
Kaedah ini memberikan pendekatan yang pelbagai bagi pereka untuk memilih teknologi pengurusan terma yang paling sesuai berdasarkan keperluan aplikasi tertentu.