介紹

印刷電路板上的過多熱量可能是由于設(shè)計不佳、零件和材料選擇不正確、組件放置不正確以及熱管理效率低下造成的。

由此產(chǎn)生的高溫會對功能、組件和電路板本身產(chǎn)生負面影響。在許多應(yīng)用中，高溫的影響可以忽略不計，但在高性能設(shè)計中它可能很重要。

因此，適當?shù)臒峁芾硎请姎夤こ痰囊粋€重要方面。熱管理的集成方法涉及從組件級別一直到物理板系統(tǒng)和操作環(huán)境的所有方面。

當今電子電路中組件密度的增加可能會導致熱問題。此外，PCB 設(shè)計缺陷和無效的冷卻技術(shù)可能導致不可接受的高溫。

不正確的元件放置

一些大功率設(shè)備需要有適當氣流（自然或強制）的位置以將熱量帶走。因此，這些應(yīng)放置在通風口或通風良好的位置。

如果沒有適當?shù)臍饬骱蜕?，PCB會保留大部分熱量，這會導致溫度逐漸升高，導致電路性能不佳或損壞。此外，請記住，如果將敏感組件放置在發(fā)出大量熱量的組件附近，則會受到熱應(yīng)力。

大功率元件（例如功率晶體管）會在 PCB 上產(chǎn)生熱點。但是通過適當?shù)纳岷妥匀换驈娭评鋮s，溫度可以保持在安全范圍內(nèi)。

環(huán)境和外部熱因素

在極端溫度區(qū)域使用 PCB 時，如果在設(shè)計過程中未考慮目標環(huán)境中的條件，則組件可能會受到熱應(yīng)力。

制造商提供適用于一系列溫度的規(guī)格。

例如，電阻值通常用于 20°C 的溫度。重要的是要記住，電阻器、電容器和半導體等組件的參數(shù)會隨溫度而變化。

此外，制造商通常會提供熱降額曲線，以指定與環(huán)境溫度或氣流等參數(shù)變化相關(guān)的安全功率或電流。

組件和材料的錯誤選擇

在組件選擇過程中不遵循推薦的指南可能會導致熱問題。研究數(shù)據(jù)表并考慮與功耗、熱阻、溫度限制和冷卻技術(shù)相關(guān)的所有相關(guān)信息非常重要。

此外，請確保為您的應(yīng)用選擇正確的額定功率。一個容易犯的錯誤是重復使用相同的電阻器（可能是因為相應(yīng)的組件已經(jīng)在您的 CAD 庫中），盡管某些應(yīng)用程序可能需要更高的額定功率。對您的電阻器進行快速功率計算，并確保額定值明顯高于最大預(yù)期耗散。

另一個重要問題是PCB介電材料的選擇。印刷電路板本身必須能夠承受最壞情況下的熱條件。

不良的PCB設(shè)計和制造

不良的布局和制造工藝可能會導致 PCB 熱問題。焊接不當會阻礙散熱，而走線寬度或銅面積不足會導致溫升問題。

綜上所述

為了防止熱問題，設(shè)計人員必須在自然冷卻不足時減少散熱并使用額外的去除技術(shù)。熱優(yōu)化設(shè)計需要注意組件規(guī)格、PCB 布局、PCB 介電材料和環(huán)境條件。