Jak používat návrh desek plošných spojů ke zlepšení odvodu tepla
Apr 24, 2020
U elektronických zařízení se při práci generuje určité množství tepla, což způsobuje rychlý nárůst vnitřní teploty zařízení. Pokud se teplo neodvede včas, zařízení se bude i nadále zahřívat, zařízení selže v důsledku přehřátí a snižuje se spolehlivost elektronických zařízení. Proto je pro desku s plošnými spoji velmi důležité dobré odvádění tepla, a proto budou užitečné následující metody.
1. Přidejte měděnou fólii odvádějící teplo a použijte velkoplošnou zemnící měděnou fólii: čím větší je plocha připojené měděné kůže, tím nižší bude teplota spoje; čím větší oblast pokrývá měď, tím nižší bude teplota spoje.
2. Tepelné průchody: Tepelné průchody mohou účinně snížit teplotu spoje zařízení a zlepšit rovnoměrnost teploty ve směru tloušťky desky, což poskytuje možnost použít jiné způsoby odvádění tepla na zadní straně PCB.
3. Odkrytá měď na zadní straně IC může snížit tepelný odpor mezi měděnou kůží a vzduchem.
4. Rozložení PCB:
Požadavky na tepelná zařízení s vysokým výkonem:
A. V oblasti studeného větru jsou umístěna zařízení citlivá na teplo.
b. Zařízení pro detekci teploty je umístěno v nejteplejší poloze.
C. Zařízení na stejné desce s plošnými spoji by měla být uspořádána podle jejich výroby tepla a odvádění tepla. Zařízení s malým generováním tepla nebo špatným tepelným odporem (jako jsou malé signálové tranzistory, integrované obvody malého rozsahu, elektrolytické kondenzátory atd.) Jsou umístěna v horní části proudu chladicího vzduchu (u vstupu), zařízení s velkým zdrojem tepla nebo dobrá tepelná odolnost (jako jsou výkonové tranzistory, rozsáhlé integrované obvody atd.) jsou umístěny ve spodní části proudu chladicího vzduchu.
d. Ve vodorovném směru by měla být vysoce výkonná zařízení umístěna co nejblíže k okraji desky s plošnými spoji, aby se zkrátila cesta přenosu tepla; ve svislém směru by měla být vysoce výkonná zařízení umístěna co nejblíže k horní části desky s plošnými spoji, aby se při práci snížil teplotní dopad na jiná zařízení.
E. Rozptyl tepla desky s plošnými spoji v zařízení závisí hlavně na proudu vzduchu, takže by měla být studována dráha proudění vzduchu v návrhu a zařízení nebo deska s plošnými spoji by měly být přiměřeně konfigurovány. Když proudí vzduch, má tendenci proudit tam, kde je malý odpor, takže při konfiguraci zařízení na desce s plošnými spoji bychom se měli vyhnout ponechání velkého vzdušného prostoru v určité oblasti. Tomuto problému by měla věnovat pozornost také konfigurace desek plošných spojů v celém stroji.
F. Zařízení citlivé na teplotu je nejlépe umístěno v oblasti s nejnižší teplotou (jako je spodní část zařízení). Nikdy jej neumisťujte přímo nad zařízení vytvářející teplo. Více zařízení lze nejlépe rozložit na vodorovnou rovinu.
G. Uspořádejte zařízení s nejvyšší spotřebou energie a největším generováním tepla v blízkosti nejlepší polohy rozptylu tepla. Neumisťujte zařízení s vysokou tvorbou tepla do rohů nebo okolních okrajů desky s plošnými spoji, pokud nejsou v jejich blízkosti uspořádána zařízení pro odvádění tepla. Při navrhování výkonového rezistoru zvolte co největší zařízení a upravte rozvržení desky s plošnými spoji tak, aby měl dostatečný prostor pro odvod tepla.