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Diseño térmico de PCB
Apr 30, 2018

El propósito del diseño térmico de PCB es tomar medidas y métodos apropiados para reducir la temperatura de los componentes y la temperatura de la PCB, de modo que el sistema pueda funcionar correctamente a la temperatura adecuada. Este artículo discute principalmente el diseño térmico del circuito de la placa y su método de implementación a partir de los aspectos de reducir la generación de calor del elemento de calentamiento y acelerar la disipación de calor.


1, reduce el calor

Hay tres fuentes principales de calor en el PCB:

(1) calentamiento de la PCB en sí;

(2) calentamiento de componentes electrónicos;

(3) calor de otras partes. Entre estas tres fuentes de calor, los componentes generan la mayor cantidad de calor, que es la principal fuente de calor, seguido del calor generado por la PCB. La salida de calor de los componentes está determinada por su consumo de energía. Por lo tanto, el consumo de energía debe ser bajo en el momento del diseño. Componentes, minimizar generación de calor. Seguido de la configuración del trabajo del componente, generalmente debe seleccionarse en su rango de trabajo nominal, cuando el alcance del trabajo de nuevo cuando el rendimiento es bueno, bajo consumo de energía, vida más larga. Los propios dispositivos amplificadores de potencia tienen una gran cantidad de calor y están diseñados para evitar el funcionamiento a plena carga. Para dispositivos de alta potencia, se debe implementar el principio de reducción de potencia, y la afluencia de diseño debe aumentarse de manera apropiada. Esto es beneficioso para aumentar la estabilidad del sistema, la confiabilidad y reducir la generación de calor. El calor de la placa de PCB se debe a la resistencia del circuito en sí, así como al intercambio de calor de calefacción de alta frecuencia. La PCB está compuesta de un conductor de cobre y un material dieléctrico aislante, y generalmente el material aislante térmico no genera calor. El patrón del conductor de cobre tiene una resistencia debido al cobre en sí, y genera calor cuando la corriente pasa a través de él.


2, acelerar la disipación de calor

Bajo condiciones dadas, cuando la temperatura de los componentes en el circuito a nivel de placa sube por encima de la temperatura garantizada de confiabilidad, se deben tomar contramedidas apropiadas de disipación de calor para reducir la temperatura al rango operativo de confiabilidad. Este es el resultado final de nuestro diseño térmico. propósito. La disipación de calor es el contenido principal del diseño de PCB. Para el PCB, su disipación de calor no es más que tres tipos básicos: conducción de calor, convección y radiación. El tipo de radiación usa el movimiento de onda electromagnética que escucha el espacio para disipar el calor, su disipación de calor es menor, generalmente como lo hace la disipación de calor auxiliar. La conducción térmica y la convección son los principales medios de disipación de calor. Nuestros métodos de enfriamiento comúnmente utilizados:


1 Use disipadores de calor para descargar el calor de la fuente de calor y use aire por convección para dispersarlo;


2 Placas con buen rendimiento de conductividad térmica: las láminas de tela de vidrio epoxídico, que se utilizan ampliamente en la actualidad, tienen una conductividad térmica de 0,2 W / m ° C. Los circuitos electrónicos comunes generalmente usan materiales base de tela de vidrio epoxi debido a su pequeña generación de calor. La pequeña cantidad de calor que generan generalmente se emite a través del diseño térmico del cableado y los componentes mismos. Con la miniaturización, la alta integración y la alta frecuencia de componentes, la densidad térmica se ha incrementado significativamente. En particular, el uso de dispositivos en el kilómetro ha llevado al desarrollo de una serie de nuevas placas termoconductoras para cumplir con este requisito de alta disipación de calor. Tales como sustrato de metal, material de la serie Rogers.


3 a través de la optimización de los componentes dispuestos para mejorar la disipación de calor; de acuerdo con los requisitos térmicos del diseño del componente; Disposición dispersa escalonada: en la disposición del diseño de los componentes, las componentes térmicas deben distinguirse de los dispositivos generales y los sensores de temperatura, los dispositivos calefactores deben dejarse alrededor de canales de flujo de gas disipadores de calor adecuados, y los elementos calefactores deben estar escalonada y dispuesta en una matriz, que es exactamente lo opuesto a la disposición regular en el diseño habitual, lo que es beneficioso para mejorar el efecto de disipación de calor.

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