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PCB热设计应用

2022-06-14 14:10分类:电子元器件 阅读:

 

PCB热设计运用
  因为多相位差稳压电源运用标准的输出功率级别愈来愈高,与此同时可以用的线路板总面积又在持续减少,PCB线路板布线设计方案早已变成稳压电源热设计的关键构成部分。PCB板能够协助释放稳压电源造成的绝大多数发热量,并且在很多状况下这也是唯一的排热方法。设计方案较好的布线能够利用提高MOSFET和IC周边的合理导热系数来改进线路板的热特性。

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  此外一方面,为了更好地控制成本,又必须降低很多不必要的布线。因而为了能达到以上总体目标,务必在设计对稳压电源周边的PCB导热系数转变以及对稳压电源热特性的危害开展*估和调节。

  普遍的热统计分析方法是依据铜层的总数、薄厚和遮盖百分数及线路板总薄厚测算全部线路板的合理并行处理和一切正常导热率的均值,随后运用均值并行处理和一切正常导热系数测算线路板的导热。殊不知在务必考虑到线路板导热系数部分改变的场所,这类办法并不适合。

  Icepak是一种热模型的工具软件,能够用来科学研究线路板中导热系数的部分转变。除开测算流体力学(CFD)作用外,该工具软件还把线路板的布线和焊盘状况考虑到进来,从而测算全部电路板上的导热系数遍布。这一特点促使Icepak十分适用下列科学研究工作中。

  初始设计方案和实体模型认证

  Icepak实体模型是依据1U网络服务器运用中的ECAD文件创建的。初始线路板的布线和焊盘信息内容被导到实体模型中(图1a)。

  为了更好地查验导热系数遍布状况,能够将45℃控温初始条件指配发PCB板的反面,与此同时将匀称的供热量初始条件指配发其顶端。数值如图所示1b所显示。

  在图1b中,高溫意味着了低的导热系数,超低温意味着了高的导热系数。从图上能够看得出,在沒有布线的地区气温较高,在布线较多的地区气温较低。在有大于孔的地区,溫度贴近45℃。

  这说明导热系数遍布与原有设计方案中的布线遍布是一致的。为了更好地得到 小圆孔的部分效用,应当应用较小的情况栅格数据规格。

  在本例中,情况栅格数据规格为1×1mm。每一个栅格数据包括一个线路板模块,该模块具备自身的X、Y和Z座标方位的导热系数,一般状况下他们有着不一样的值。

  在该实体模型中,稳压电源元器件和布线的输出功率损害如表1所显示。这种输出功率损害值在上述情况检测中取得了认证。

  1U运用实体模型如图所示2a所显示,在其中的线路板上边存有着气体流动性。工作温度为25℃,內部气体压力为400LFM。图2b得出了电路板上表层和部件的溫度。具备较高气温的部件是稳压电源中的MOSFET。

  当把每一个重要元器件组的较大 溫度的模拟效果与检测結果比照时,大家发觉他们具备不错的一致性。

  降低线路板布线

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