دستگاه های الکترونیکی هنگام کار مقدار مشخصی گرما تولید می کنند، به طوری که دمای داخلی دستگاه به سرعت افزایش می یابد، اگر گرما به موقع توزیع نشود، دستگاه همچنان به گرم شدن ادامه می دهد، دستگاه به دلیل گرمای بیش از حد از کار می افتد. قابلیت اطمینان عملکرد تجهیزات الکترونیکی کاهش می یابد. بنابراین، عملیات حرارتی خوب برد مدار بسیار مهم است. اتلاف حرارت برد PCB یک پیوند بسیار مهم است، سپس تکنیک های اتلاف حرارت برد PCB چگونه است، ما در مورد زیر بحث می کنیم.
روش-1
اتلاف گرما از طریق خود برد PCB. تخته مدار چاپی که در حال حاضر به طور گسترده استفاده می شود یک بستر پارچه شیشه ای مس / اپوکسی یا بستر پارچه شیشه ای رزین فنلی است، تعداد کمی از ورقه ورقه مسی مبتنی بر کاغذ استفاده می شود. اگرچه این بسترها دارای خواص الکتریکی و عملکرد پردازش عالی هستند، اما اتلاف حرارت ضعیف، به عنوان یک مولفه تولید گرمای بالا در مسیر اتلاف حرارت، تقریبا نمی توان انتظار داشت که توسط خود رزین PCB گرما را هدایت کند، اما از سطح قطعه به اتلاف گرمای هوای اطراف با این حال، از آنجایی که محصولات الکترونیکی وارد عصر قطعات کوچک، نصب با تراکم بالا و مونتاژ تولید گرما بالا شده اند، تکیه بر سطح قطعات با سطح بسیار کوچک برای دفع گرما کافی نیست. در عین حال، به دلیل تعداد زیاد قطعات نصب شده روی سطح مانند QFP و BGA، گرمای تولید شده توسط قطعات به مقدار زیادی به PCB منتقل می شود. بنابراین، بهترین راه حل برای اتلاف گرما، بهبود ظرفیت حرارتی PCB است که مستقیماً با اجزای مولد گرما در تماس است و آن را به بیرون یا از طریق PCB توزیع می کند.
توصیه های چیدمان PCB:
دستگاه های حساس به گرما در منطقه هوای سرد قرار می گیرند. دستگاه های تشخیص دما در گرم ترین مکان ها قرار می گیرند.
دستگاههای روی همان برد چاپی باید تا حد امکان بر اساس تولید گرما و درجه اتلاف گرما، با دستگاههایی که حرارت کمی تولید میکنند یا مقاومت حرارتی ضعیفی دارند (مانند ترانزیستورهای سیگنال کوچک، مدارهای مجتمع در مقیاس کوچک، خازنهای الکترولیتی) چیده شوند. و غیره) در بالاترین جریان (در ورودی) جریان هوای خنککننده قرار میگیرند و دستگاههایی که گرمای زیادی تولید میکنند یا مقاومت حرارتی خوبی دارند (مانند ترانزیستورهای قدرت، مدارهای مجتمع در مقیاس بزرگ و غیره) در بیشتر پایین دست جریان هوای خنک کننده. در جهت افقی، دستگاه های پرقدرت تا حد امکان نزدیک به لبه تخته چاپ شده قرار می گیرند تا مسیر انتقال حرارت را کوتاه کنند. در جهت عمودی دستگاه های پرقدرت تا حد امکان نزدیک به بالای برد چاپی چیده شده اند تا تاثیر این دستگاه ها بر دمای سایر دستگاه ها در هنگام کار کاهش یابد. اتلاف گرمای برد چاپی در تجهیزات عمدتاً به جریان هوا بستگی دارد، بنابراین مسیر جریان هوا باید در طول طراحی مطالعه شود و دستگاه ها یا بردهای مدار چاپی باید به طور منطقی پیکربندی شوند. جریان هوا همیشه در جایی جریان دارد که مقاومت کمتری وجود دارد، بنابراین هنگام پیکربندی دستگاهها روی برد مدار چاپی، از ایجاد فضای خالی بزرگ در یک منطقه خاص خودداری کنید. همین امر در مورد پیکربندی چندین برد در یک ماشین کامل نیز صدق می کند. دستگاههایی که به دما حساستر هستند بهتر است در ناحیه پایینترین دما (مثلاً پایین دستگاه) قرار گیرند، هرگز آن را مستقیماً بالای دستگاه تولید گرما قرار ندهید، و چندین دستگاه بهتر است در یک صفحه افقی قرار گیرند. دستگاه هایی با بیشترین مصرف برق و بیشترین تولید گرما را در نزدیکی بهترین مکان ها برای دفع گرما قرار دهید. دستگاه های مولد حرارت بالاتر را در گوشه ها و اطراف لبه های تخته چاپ شده قرار ندهید مگر اینکه یک هیت سینک در نزدیکی آن وجود داشته باشد. هنگام طراحی مقاومت های برق تا حد امکان دستگاه های بزرگتر را انتخاب کنید و چیدمان برد را طوری تنظیم کنید که فضای کافی برای دفع گرما وجود داشته باشد.
روش-2
دستگاه های مولد گرما بالا به اضافه هیت سینک، برد رسانایی حرارتی زمانی که تعداد کمی دستگاه در PCB وجود دارد زمانی که تولید گرما زیاد است (کمتر از 3)، می توانید سینک حرارتی یا لوله هدایت حرارتی را روی دستگاه های مولد گرما اضافه کنید. هنوز نمی توان دما را کاهش داد، می توانید از یک هیت سینک با فن برای افزایش اثر اتلاف گرما استفاده کنید. هنگامی که تعداد دستگاه های مولد حرارت بیشتر باشد (بیش از 3)، می توان از یک هیت سینک (برد) بزرگ استفاده کرد، که یک هیت سینک مخصوص است که متناسب با موقعیت و ارتفاع دستگاه های مولد حرارت بر روی برد PCB یا یک گرمای مسطح بزرگ است. سینک با موقعیتهای ارتفاع اجزای مختلف کلید زده شده است. سپس هیت سینک به طور کلی روی سطح قطعه میچسبد و با هر جزء تماس برقرار میکند و گرما را از بین میبرد. با این حال، هیت سینک به دلیل انسجام ضعیف ارتفاع قطعات در هنگام لحیم کاری، کارایی چندانی ندارد. معمولاً یک پد تغییر فاز حرارتی نرم به سطح قطعه اضافه می شود تا اتلاف گرما را بهبود بخشد.
روش-3
برای تجهیزات با هوای خنک کننده آزاد، بهتر است مدارهای مجتمع (یا سایر دستگاه ها) را به صورت طولی یا به صورت افقی بلند مرتب کنید.
