PCB电路板散热设计方法

时间:2023-03-06来源:佚名
解决印制板的温升的有效途径,往往在一个产品和系统中这些因素是互相关联和依赖的,大多数因素应根据实际情况来分析,只有针对某一具体实际情况才能比较正确地计算或估算出温升和功耗等参数。
1.通过PCB板本身散热
目前广泛应用的PCB板材是覆铜/环氧玻璃布基材或酚醛树脂玻璃布基材,还有少量使用的纸基覆铜板材。这些基材虽然具有优良的电气性能和加工性能,但散热性差,作为高发热元件的散热途径,几乎不能指望由PCB本身树脂传导热量,而是从元件的表面向周围空气中散热。但随着电子产品已进入到部件小型化、高密度安装、高发热化组装时代,若只靠表面积十分小的元件表面来散热是非常不够的。同时由于QFP、BGA等表面安装元件的大量使用,元器件产生的热量大量地传给PCB板,因此,解决散热的最好方法是提高与发热元件直接接触的PCB自身的散热能力,通过PCB板传导出去或散发出去。
2.高发热器件加散热器、导热板
当PCB中有少数器件发热量较大时(少于3个)时,可在发热器件上加散热器或导热管,当温度还不能降下来时,可采用带风扇的散热器,以增强散热效果。当发热器件量较多时(多于3个),可采用大的散热罩(板),它是按PCB板上发热器件的位置和高低而定制的专用散热器或是在一个大的平板散热器上抠出不同的元件高低位置。将散热罩整体扣在元件面上,与每个元件接触而散热。但由于元器件装焊时高低一致性差,散热效果并不好。通常在元器件面上加柔软的热相变导热垫来改善散热效果。
3.对于采用自由对流空气冷却的设备,最好是将集成电路(或其他器件)按纵长方式排列,或按横长方式排列。
4.采用合理的走线设计实现散热
由于板材中的树脂导热性差,而铜箔线路和孔是热的良导体,因此提高铜箔剩余率和增加导热孔是散热的主要手段。
评价PCB的散热能力,就需要对由导热系数不同的各种材料构成的复合材料一一PCB用绝缘基板的等效导热系数(九eq)进行计算。

PCB电路板散热设计方法
5.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。
6.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。
7.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。
8.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。

PCB电路板散热设计方法
9.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。
10.射频功放或者LED PCB采用金属底座基板。
11.避免PCB上热点的集中,尽可能地将功率均匀地分布在PCB板上,保持PCB表面温度性能的均匀和一致。往往设计过程中要达到严格的均匀分布是较为困难的,但一定要避免功率密度太高的区域,以免出现过热点影响整个电路的正常工作。如果有条件的话,进行印制电路的热效能分析是很有必要的,如现在一些专业PCB设计软件中增加的热效能指标分析软件模块,就可以帮助设计人员优化电路设计。

相关阅读

电工应该重视的头等大事:“单双接跨”

电压有高低压之分,与 1000V—1500V的 高压电打交道,这数字瞬间让人不容小觑,所以很多高压电工都打着十二分的精神头去作业。 奇怪的是:虽然高压危险,但很多触电事故却大多发生...
2023-06-27
电工应该重视的头等大事:“单双接跨”

遥控器背光照明电路原理详解

想通过红外发射管取信号。 拆开看了下,红外发射管一端直接接地,另一端通过一个三极管接VCC。 因为遥控器不带背光,晚上开遥控器的时候需要开灯才可以看清,所以想自己加个背...
2023-05-30
遥控器背光照明电路原理详解

电压偏差是什么

电压偏差长时间的偏离额定电压。该问题属于基波无功的范畴,主要与电能传输的导线直径、供电距离、潮流分布、调压方式、无功补偿容量等因素有关。欠电压可导致设备工作不正常...
2023-03-21

低压无功功率补偿装置作用是什么

无功功率补偿装置在电子供电系统中所承担的作用是提高电网的功率因数,降低供电变压器 及输送线路的损耗,提高供电效率,改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中...
2023-07-17
低压无功功率补偿装置作用是什么

电工必备的验电笔几大用法,图解一看就懂

电工平时用到的检测工具很多,万用表,摇表,测电笔等等,今天给大家说说两种验电笔的用法,普及基础知识! 首先,现在大家都会用到的验电笔有两种:数字测电笔和物理测电笔...
2023-06-11

热销商品

连发瓦斯枪通用瓦斯射钉钢钉枪瓦斯气体高强度瓦斯射钉枪165气罐

连发瓦斯枪是一款专为高强度瓦斯射钉设计的工具,其特点在于能够连续发射瓦斯气体,适用于多种需要快速穿透和固定材料的场景。这款瓦斯枪配备了165气罐,容量足够满足...
4.5

黄铜镀镍金属电缆防水接头EWM密封格兰头HSM电线固定填料函M20M16

黄铜镀镍金属电缆防水接头EWM密封格兰头(HSM型)是一款高性能电线固定与密封装置,适用于M16和M20螺纹规格。采用优质黄铜材质并表面镀镍处理,具备优异的防腐蚀性、机械...
1.14

消防配件二氧化碳灭火器2 3 5 7KG弯头喷管24Kg干冰CO2外喷头喷嘴

二氧化碳灭火器配件中的2357KG弯头喷管与24Kg干冰CO₂外喷头喷嘴,是专业消防设备的重要组成部分。该弯头喷管采用高强度耐腐蚀材料制造,连接灵活,适用于高压CO₂灭火...
4.5

雷士照明led筒灯孔灯客厅吊顶天花灯嵌入式过道筒灯射灯桶灯家用

雷士照明LED筒灯是一款专为现代家居设计的嵌入式照明产品,适用于客厅、吊顶、过道、卧室等空间。采用高品质LED光源,光线柔和均匀,显色指数高,有效还原真实色彩,营造舒...
5.78

雷士照明嵌入式防眩筒灯射灯窄边过道灯深杯客厅无主灯天花灯米雪

雷士照明嵌入式防眩筒灯射灯——“米雪”系列,专为现代无主灯设计打造。采用窄边深杯结构,有效控制杂散光,实现精准防眩,营造舒适柔和的光环境。适用于客厅、过道、天...
25.67

网站栏目