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戳这份PCB热设计九大原则及设计秘籍

2024-04-27 14:53
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在电子设备的设计中,PCB(印刷电路板)的热设计是确保设备稳定运行和延长使用寿命的关键因素。本文将阐述PCB热设计需要遵循的几项原则,并逐一解释其重要性。

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1、温度敏感器件布局原则

在布置元器件时,应将除温度检测器件以外的温度敏感器件放置在靠近进风口的位置,且应位于功率大、发热量大的元器件的风道上游。这样可以有效降低敏感器件的工作温度,提高稳定性。若无法远离热源,应采用热屏蔽板进行隔离,减少热辐射对敏感器件的影响。

2、耐热器件布局原则

对于本身发热而又耐热的器件,应放置在靠近出风口的位置或顶部,以充分利用对流散热效应。若器件不能承受较高温度,则应放置在进风口附近,并与其他发热器件和热敏器件在空气上升方向上错开位置,防止热量积聚。

3、大功率元器件布局原则

大功率元器件应尽量分散布局,避免热源集中,以降低整体温度。同时,不同大小尺寸的元器件应尽量均匀排列,使风阻均布,风量分布均匀,提高散热效率。

4、通风口设计原则

通风口的设计应针对散热要求高的器件进行优化,确保气流能够准确地对准这些器件,实现有效散热。合理的通风口设计能够显著提高散热效率,降低设备温度。

5、器件高度与排列原则

高器件应放置在低矮器件后面,并且长方向沿风阻最小的方向排布,以防止风道受阻。这样的布局可以确保气流通畅,提高散热效果。

6、散热器配置原则

散热器的配置应便于机柜内换热空气的流通。靠自然对流换热时,散热肋片长度方向应垂直于地面;靠强迫空气散热时,应取与气流方向相同的方向。这样可以最大限度地利用散热器的散热能力,提高散热效率。

7、散热器排列原则

在空气流通方向上,不宜纵向近距离排列多个散热器,以避免上游散热器将气流分开,导致下游散热器表面风速降低。应采用交错排列或将散热翅片间隔错位的方式,提高散热效果。

8、散热器与元器件间距原则

散热器与同一块电路板上的其他元器件应有适宜的距离,以防止热辐射对其他元器件造成不良影响。通过热辐射计算,确定合适的间距,确保整个电路板的温度分布均匀。

9、PCB板散热原则

PCB板本身也具有一定的散热能力。通过大面积铺铜或利用地连接过孔将热量导到PCB板的平面层中,可以充分利用整块PCB板来散热。这种散热方式可以有效降低元器件的工作温度,提高设备的稳定性和可靠性。

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