原创 【硬见小百科】如何利用PCB设计改善散热

2020-3-24 11:25 684 1 1 分类: 通信 文集: 硬见小百科

对于电子设备来说,工作时都会产生一定的热量,从而使设备内部温度迅速上升,如果不及时将该热量散发出去,设备就会持续的升温,器件就会因过热而失效,电子设备的可靠性能就会下降。因此,对电路板进行很好的散热处理是非常重要的。


1 、加散热铜箔和采用大面积电源铜箔。


根据上图可以看到:连接铜皮的面积越大,结温越低

根据上图,可以看出,覆铜面积越大,结温越低。


2、热过孔

热过孔能有效的降低器件结温,提高单板厚度方向温度的均匀性,为在 PCB 背面采取其他散热方式提供了可能。通过仿真发现,与无热过孔相比,在器件热功耗为 2.5W 、间距 1mm 、中心设计 6x6 的热过孔能使结温降低 4.8°C 左右,而 PCB 的顶面与底面的温差由原来的 21°C 减低到 5°C 。热过孔阵列改为 4x4 后,器件的结温与 6x6 相比升高了 2.2°C ,值得关注。


3、IC背面露铜,减小铜皮与空气之间的热阻


4、PCB布局

大功率、热敏器件的要求。

a、热敏感器件放置在冷风区。

b、温度检测器件放置在最热的位置。

c、同一块印制板上的器件应尽可能按其发热量大小及散热程度分区排列,发热量小或耐热性差的器件(如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等)放在冷却气流的最上流(入口处),发热量大或耐热性好的器件(如功率晶体管、大规模集成电路等)放在冷却气流最下游。

d、在水平方向上,大功率器件尽量靠近印制板边沿布置,以便缩短传热路径;在垂直方向上,大功率器件尽量靠近印制板上方布置,以便减少这些器件工作时对其他器件温度的影响。

e、设备内印制板的散热主要依靠空气流动,所以在设计时要研究空气流动路径,合理配置器件或印制电路板。空气流动时总是趋向于阻力小的地方流动,所以在印制电路板上配置器件时,要避免在某个区域留有较大的空域。整机中多块印制电路板的配置也应注意同样的问题。

f、对温度比较敏感的器件最好安置在温度最低的区域(如设备的底部),千万不要将它放在发热器件的正上方,多个器件最好是在水平面上交错布局。

g、将功耗最高和发热最大的器件布置在散热最佳位置附近。不要将发热较高的器件放置在印制板的角落和四周边缘,除非在它的附近安排有散热装置。在设计功率电阻时尽可能选择大一些的器件,且在调整印制板布局时使之有足够的散热空间。

h、元器件间距建议:


关于云创硬见

  云创硬见是国内最具特色的电子工程师社区,融合了行业资讯、社群互动、培训学习、活动交流、设计与制造分包等服务,以开放式硬件创新技术交流和培训服务为核心,连接了超过30万工程师和产业链上下游企业,聚焦电子行业的科技创新,聚合最值得关注的产业链资源, 致力于为百万工程师和创新创业型企业打造一站式公共设计与制造服务平台。

  【造物工场】

  赋能中小团队,一站式硬件综合服务平台。PCB、PCBA、BOM、元器件、开发板在线下单等硬件产品方案。多名资深产品、项目经理提供专业技术支持,一站式服务产品方案到设计、生产等全链路服务。

  服务领域:电子行业

  服务对象:个体工程师、小型研发团队、小型硬件创业团队。

文章评论0条评论)

登录后参与讨论
相关推荐阅读
硬见 2020-06-02 10:29
「硬见小百科」0欧电阻
在我们的印象中,电阻就是起到阻碍电流的作用的。但是0欧电阻?不能阻挡电流的电阻我们要它干什么用?实际上,0欧电阻并不是一开始就出现的,而且大部分0欧电阻——都是贴片电阻。这是和它的用途息息相关的。在电...
硬见 2020-05-29 09:47
「硬见小百科」三极管放大电路原理
一、放大电路的组成与各元件的作用Rb和Rc:提供适合偏置--发射结正偏,集电结反偏。C1、C2是隔直(耦合)电容,隔直流通交流。共射放大电路二、放大电路的基本工作原理静态(Vi=0,假设工作在放大状态...
硬见 2020-05-26 10:49
「硬见小百科」变频器内部主电路详解
一、内部主电路结构采用“交-直-交”结构的低压变频器,其内部主电路由整流和逆变两大部分组成,如图1所示。从R、S、T端输入的三相交流电,经三相整流桥(由二极管D1~D6构成)整流成直流电,电压为UD。...
硬见 2020-05-22 10:33
「硬见小百科」如何将原理图符号画得通俗易懂?
有很多关于绘制原理图符号的讨论。使你的原理图符号能够让人理解非常重要。有时用计算机辅助设计(CAD)软件包中预先做好的符号就可以了,但大多数符号并不太理想。请确保你的软件包能方便地创建符号,因为你可能...
硬见 2020-05-19 10:06
「硬见小百科」运放电路PCB设计技巧
印制电路板(PCB)布线在高速电路中具有关键的作用,但它往往是电路设计过程的最后几个步骤之一。高速PCB布线有很多方面的问题,关于这个题目已有人撰写了大量的文献。本文主要从实践的角度来探讨高速电路的布...
硬见 2020-05-15 10:02
「硬见小百科」几款常用的保护电路
鉴于电源电路存在一些不稳定因素,而设计用来防止此类不稳定因素影响电路效果的回路称作保护电路。在各类电子产品中,保护电路比比皆是,例如:过流保护、过压保护、过热保护、空载保护、短路保护等等,本文就整理了...
广告
我要评论
0
1
广告
关闭 热点推荐上一条 /3 下一条