如何利用PCB設計改善散熱
發布時間:2021-12-23 責任編輯:lina
【導讀】對dui於yu電dian子zi設she備bei來lai說shuo,工gong作zuo時shi都dou會hui產chan生sheng一yi定ding的de熱re量liang,從cong而er使shi設she備bei內nei部bu溫wen度du迅xun速su上shang升sheng,如ru果guo不bu及ji時shi將jiang該gai熱re量liang散san發fa出chu去qu,設she備bei就jiu會hui持chi續xu的de升sheng溫wen,器qi件jian就jiu會hui因yin過guo熱re而er失shi效xiao,電dian子zi設she備bei的de可ke靠kao性xing能neng就jiu會hui下xia降jiang。因yin此ci,對dui電dian路lu板ban進jin行xing很hen好hao的de散san熱re處chu理li是shi非fei常chang重zhong要yao的de。

對dui於yu電dian子zi設she備bei來lai說shuo,工gong作zuo時shi都dou會hui產chan生sheng一yi定ding的de熱re量liang,從cong而er使shi設she備bei內nei部bu溫wen度du迅xun速su上shang升sheng,如ru果guo不bu及ji時shi將jiang該gai熱re量liang散san發fa出chu去qu,設she備bei就jiu會hui持chi續xu的de升sheng溫wen,器qi件jian就jiu會hui因yin過guo熱re而er失shi效xiao,電dian子zi設she備bei的de可ke靠kao性xing能neng就jiu會hui下xia降jiang。因yin此ci,對dui電dian路lu板ban進jin行xing很hen好hao的de散san熱re處chu理li是shi非fei常chang重zhong要yao的de。
1 、加散熱銅箔和采用大麵積電源地銅箔。


根據上圖可以看到:連接銅皮的麵積越大,結溫越低

根據上圖,可以看出,覆銅麵積越大,結溫越低。
2、熱過孔
熱過孔能有效的降低器件結溫,提高單板厚度方向溫度的均勻性,為在 PCB 背麵采取其他散熱方式提供了可能。通過仿真發現,與無熱過孔相比,在器件熱功耗為 2.5W 、間距 1mm 、中心設計 6x6 的熱過孔能使結溫降低 4.8°C 左右,而 PCB 的頂麵與底麵的溫差由原來的 21°C 減低到 5°C 。熱過孔陣列改為 4x4 後,器件的結溫與 6x6 相比升高了 2.2°C ,值得關注。

3、IC背麵露銅,減小銅皮與空氣之間的熱阻

4、PCB布局
大功率、熱敏器件的要求。

a、熱敏感器件放置在冷風區。
b、溫度檢測器件放置在最熱的位置。
c、同一塊印製板上的器件應盡可能按其發熱量大小及散熱程度分區排列,發熱量小或耐熱性差的器件(如小信號晶體管、小規模集成電路、電解電容等)放在冷卻氣流的最上流(入口處),發熱量大或耐熱性好的器件(如功率晶體管、大規模集成電路等)放在冷卻氣流最下遊。
d、在水平方向上,大功率器件盡量靠近印製板邊沿布置,以便縮短傳熱路徑;在垂直方向上,大功率器件盡量靠近印製板上方布置,以便減少這些器件工作時對其他器件溫度的影響。
e、設(she)備(bei)內(nei)印(yin)製(zhi)板(ban)的(de)散(san)熱(re)主(zhu)要(yao)依(yi)靠(kao)空(kong)氣(qi)流(liu)動(dong),所(suo)以(yi)在(zai)設(she)計(ji)時(shi)要(yao)研(yan)究(jiu)空(kong)氣(qi)流(liu)動(dong)路(lu)徑(jing),合(he)理(li)配(pei)置(zhi)器(qi)件(jian)或(huo)印(yin)製(zhi)電(dian)路(lu)板(ban)。空(kong)氣(qi)流(liu)動(dong)時(shi)總(zong)是(shi)趨(qu)向(xiang)於(yu)阻(zu)力(li)小(xiao)的(de)地(di)方(fang)流(liu)動(dong),所(suo)以(yi)在(zai)印(yin)製(zhi)電(dian)路(lu)板(ban)上(shang)配(pei)置(zhi)器(qi)件(jian)時(shi),要(yao)避(bi)免(mian)在(zai)某(mou)個(ge)區(qu)域(yu)留(liu)有(you)較(jiao)大(da)的(de)空(kong)域(yu)。整(zheng)機(ji)中(zhong)多(duo)塊(kuai)印(yin)製(zhi)電(dian)路(lu)板(ban)的(de)配(pei)置(zhi)也(ye)應(ying)注(zhu)意(yi)同(tong)樣(yang)的(de)問(wen)題(ti)。
f、對溫度比較敏感的器件最好安置在溫度最低的區域(如設備的底部),千萬不要將它放在發熱器件的正上方,多個器件最好是在水平麵上交錯布局。
g、將(jiang)功(gong)耗(hao)最(zui)高(gao)和(he)發(fa)熱(re)最(zui)大(da)的(de)器(qi)件(jian)布(bu)置(zhi)在(zai)散(san)熱(re)最(zui)佳(jia)位(wei)置(zhi)附(fu)近(jin)。不(bu)要(yao)將(jiang)發(fa)熱(re)較(jiao)高(gao)的(de)器(qi)件(jian)放(fang)置(zhi)在(zai)印(yin)製(zhi)板(ban)的(de)角(jiao)落(luo)和(he)四(si)周(zhou)邊(bian)緣(yuan),除(chu)非(fei)在(zai)它(ta)的(de)附(fu)近(jin)安(an)排(pai)有(you)散(san)熱(re)裝(zhuang)置(zhi)。在(zai)設(she)計(ji)功(gong)率(lv)電(dian)阻(zu)時(shi)盡(jin)可(ke)能(neng)選(xuan)擇(ze)大(da)一(yi)些(xie)的(de)器(qi)件(jian),且(qie)在(zai)調(tiao)整(zheng)印(yin)製(zhi)板(ban)布(bu)局(ju)時(shi)使(shi)之(zhi)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)散(san)熱(re)空(kong)間(jian)。
h、元器件間距建議:

(參考文檔:PCB散熱技術分析 姓名:吉仕福)
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