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  • 1 # 玩轉嵌入式

    電子元器件在工作時,都會產生熱量,如果不能及時將熱量散出,就會導致溫度持續上升,當溫度超過一定程度後可能會導致元器件失效甚至燒壞。所以對發熱元器件進行散熱處理是非常關鍵的,對於可以加裝散熱片的元器件而言散熱片可以起到很好的散熱作用。但是對於貼片元器件,可以透過PCB來散熱。下面介紹PCB散熱方式。

    1.在PCB上設計散熱孔來加強散熱

    發熱嚴重的貼片元器件,在其底部一般都會有裸露的焊盤可以在底部設計銅皮來散熱,但是裸露焊盤的面積有限,而且完全在晶片底部,銅皮可能還是孤立的。這時候最好的方式就是在底部打過孔連線到另一面的銅皮,這樣可以加強散熱效率,保證元器件良好的散熱。如下圖所示:

    2.加大銅皮來散熱

    銅皮的導熱性是非常好的,如何板子的空間夠用,可以透過加大散熱銅皮的面積來散熱。下圖是幾種方式的對比,數字代表的是晶片的溫度。從圖中可以看出透過銅皮連線可以有效的降低晶片的溫度。

    3.透過良好的佈局來加強散熱

    良好的佈局也可以提高散熱效率,將大功率散熱器件儘可能放在PCB板子的邊緣並和控制部分的弱電器件做好隔離。將熱敏感的器件遠離發熱源。

    4.透過鋁基板散熱

    對於發熱非常嚴重的器件,可以選擇鋁基板,現在LED照明行業多數都是用鋁基板來貼裝LED燈珠。

  • 2 # 非究極體工程師

    PCB散熱問題網上有很多種方法。在這裡我結合自己的經驗談談。

    1、pcb開窗處理(在發熱器件下面或者背面開窗)。

    此方法就是利用PCB板本身散熱(我的方法會讓PCB板散熱加強一點)。

    在一些高發熱量的IC下面或者背面開窗(開窗的部分不要與任何線相連線,以免造成其他意外發生),利用熱傳導將熱量散發到空氣中。

    比如7805,接地焊盤很大,如果空間允許可以把接地焊盤適當開窗大一點,鍍上錫之後散熱就會有所提升。

    目前廣泛應用的PCB板材是覆銅/環氧玻璃布基材或酚醛樹脂玻璃布基材,還有少量使用的紙基覆銅板材。這些基材雖然具有優良的電氣效能和加工效能,但散熱性差,作為高發熱元件的散熱途徑,幾乎不能指望由PCB本身樹脂傳導熱量。

    但是PCB一旦經過開窗處理,在過波峰焊或者錫膏工藝時,上面就會鍍上一層厚厚的錫如圖所示,錫的扇熱性遠高於板材。所以就提高了扇熱性。

    同時呢,在導線上開窗還具有增加過流的目的,可以實現大電流的透過。

    2、合理的設計散熱孔

    增加散熱孔也是幫助扇熱的一種方法。

    第一、在一些高發熱的IC下面(不要影響走線)打散熱孔,散熱孔個數自己把握。像7805這種穩壓晶片,接地焊盤很大,可以在接地焊盤上面開散熱孔,增加散熱。

    第二、除了在高發熱量的IC下面打散熱孔還可在pcb板子上面均勻的增加撒熱孔,可以看下圖。

    3、加散熱片(散熱片有好幾種,不要固化思維)

    第一種:

    這種散熱片價格便宜,重量大,散熱效果也不錯。

    第二種:

    類似於CPU散熱片,與空氣接觸面積較多,扇熱相對較好,重量輕。

    第三種:

    撒熱鋼片配上散熱矽膠,成本較高,散熱效果也不錯。

    汽車電子後視鏡扇熱有這種散熱方法。

    4、合理佈局

    第一、將功耗最高和發熱最大的器件佈置在散熱最佳位置附近。

    不要將發熱較高的器件放置在印製線路板的角落和四周邊緣,除非在它的附近安排有散熱裝置。在設計功率電阻時儘可能選擇大一些的器件,且在調整印製板佈局時使之有足夠的散熱空間。

    第二、避免PCB上熱點的集中,儘可能地將功率均勻地分佈在PCB板上,保持PCB表面溫度效能的均勻和一致。往往設計過程中要達到嚴格的均勻分佈是較為困難的,但一定要避免功率密度太高的區域,以免出現過熱點影響整個電路的正常工作。如果有條件的話,進行印製電路的熱效能分析是很有必要的,如現在一些專業PCB設計軟體中增加的熱效能指標分析軟體模組,就可以幫助設計人員最佳化電路設計。

    第三、同一塊印製板上的器件應儘可能按其發熱量大小及散熱程度分割槽排列,發熱量小或耐熱性差的器件(如小訊號電晶體、小規模積體電路、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(如功率電晶體、大規模積體電路等)放在冷卻氣流最下游。

    第四、 在水平方向上,大功率器件儘量靠近印製板邊沿佈置,以便縮短傳熱路徑;在垂直方向上,大功率器件儘量靠近印製板上方佈置,以便減少這些器件工作時對其他器件溫度的影響。

    5、加風扇(最不適合,領導最不會同意的一種)

    如題,實在不行加風扇把,但是基本上這個方案不會透過,寫出來充字數。哈哈哈

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