電源產品熱設計電子元器件排布要求?
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摘要 : 電源產品電子設備在工作期間所消耗的電能,除了有用功外,大部分轉化成熱量散發。電子設備產生的熱量,使內部溫度迅速上升,如果不及時將該熱量散發,設備會繼續升溫,器件就會因過熱失效,電子設備的可靠性將下降。
電源產品電子設備在工作期間所消耗的電能,除了有用功外,大部分轉化成熱量散發。
電子設備產生的熱量,使內部溫度迅速上升,如果不及時將該熱量散發,設備會繼續升溫,器件就會因過熱失效,電子設備的可靠性將下降。
SMT使電子設備的安裝密度增大,有效散熱面積減小,設備溫升嚴重地影響可靠性,因此,對熱設計的研究顯得十分重要。
1、元器件的排布要求
(1)對PCB進行軟件熱分析,對內部溫升進行設計控制;
(2)可以考慮把發熱高、輻射大的元件專門設計安裝在一個印制板上;
(3)板面熱容量均勻分布,注意不要把大功耗器件集中布放,如無法避免,則要把矮的元件放在氣流的上游,并保證足夠的冷卻風量流經熱耗集中區;
(4)使傳熱通路盡可能的短;
(5)使傳熱橫截面盡可能的大;
(6)元器件布局應考慮到對周圍零件熱輻射的影響。對熱敏感的部件、元器件(含半導體器件)應遠離熱源或將其隔離;
(7)(液態介質)電容器的遠離熱源;
(8)注意使強迫通風與自然通風方向一致;
(9)附加子板、器件風道與通風方向一致;
(10)盡可能地使進氣與排氣有足夠的距離;
(11)發熱器件應盡可能地置于產品的上方,條件允許時應處于氣流通道上;
(12)熱量較大或電流較大的元器件不要放置在印制板的角落和四周邊緣,只要有可能應安裝于散熱器上,并遠離其他器件,并保證散熱通道通暢;
(13)(小信號放大器外圍器件)盡量采用溫漂小的器件;
(14)盡可能地利用金屬機箱或底盤散熱。
2、布線時的要求
(1)板材選擇(合理設計印制板結構);
(2)布線規則;
(3)根據器件電流密度規劃通道寬度;特別注意接合點處通道布線;
(4)大電流線條盡量表面化;在不能滿足要求的條件下,可考慮采用匯流排;
(5)要盡量降低接觸面的熱阻。為此應加大熱傳導面積;接觸平面應平整、光滑,必要時可涂 覆導熱硅脂;
(6)熱應力點考慮應力平衡措施并加粗線條;
(7)散熱銅皮需采用消熱應力的開窗法,利用散熱阻焊適當開窗;
(8)視可能采用表面大面積銅箔;
(9)對印制板上的接地安裝孔采用較大焊盤,以充分利用安裝螺栓和印制板表面的銅箔進行散熱;
(10)盡可能多安放金屬化過孔,且孔徑、盤面盡量大,依靠過孔幫助散熱;
(11)器件散熱補充手段;
(12)采用表面大面積銅箔可保證的情況下,出于經濟性考慮可不采用附加散熱器的方法;
(13)根據器件功耗、環境溫度及允許結溫來計算合適的表面散熱銅箔面積(保證原則tj≤(0.5~0.8)tjmax)。