PCB线路板厚铜板电路板发热升温过高怎么办?

2018-05-10 09:54:05 40

电路板从开始设计到完成成品,要经过很多过程,元器件选型、原理图设计、PCB设计、PCB打样制作、调试测试、性能测试、EMC测试、温升测试等,经过一系列过程,最终要得出一个性能可靠、能够持续工作的电路板,电路板温升不能太高,太高则对元器件寿命有影响、对电路板表现的性能有影响。

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电路板工作各个元器件都处于不同的工作状态,在工作的时候就会产生了热量,机体内部温升上升,因此元器件功耗是引起温升的直接起源,除了元器件当然还有环境温度,因此降低电路板内部温度成为每个工程师设计时候必要考虑到的问题之一,那么电路板的温升问题如何解决呢?

下面介绍几种方法

1.电路板布局走线设计合理化

这是最重要注意的地方之一,电路板有很多元器件,每个元器件对于温度耐温不一样,比如有些IC工作温度达到105°,继电器工作温度85°等、消耗功率发热程度不一样、高低也不一样,因此设计时候要充分考虑:

①对于没有风机散热系统,只是靠空气流动带走热量的电路板环境,合理放置元器件,在进风口位置避免放置过高的元器件,比如将发热较为严重的器件放置在散热最好位置,可以在风口这里,但是最好不要太高

②对于对温度较为敏感的器件最好放在温度最低的区域,例如热敏电阻等,因为热敏电阻对温度有很大变化

③PCB电路板上面要避免发热厉害的放置在一起,要尽可能地将其均匀地分布在电路板上,如果有风机系统散热的话则要考虑集中在一起且热量要靠近所有元器件另一侧,而且左右元器件最好采取纵(横)长方式排列,这样利于散热

④对于大功率器件,比如晶体管、放大器等可以放置在电路板边沿,这样减少对四周热温度辐射效应

2、增加风机散热系统

对于大型的电路板,像电脑、电磁炉、变频器、UPS电源、充电桩等电路板一般都会有风机系统,有些风机系统还是智能的,会根据环境的温度改变风机转速,温度不是很高时候风机不会打开。

3、增大电路板铜箔面积

可以通过增加电路板铜箔面积来增大散热,例如对于大电流电路,在条件允许情况下把铜箔加大,同时放置助焊层,必要时候加锡在助焊层上面,这样电流过大时候散热效果会更好

4、增加散热片、散热膏

对于开关管等发热严重的元器件可以增加散热片,同时配以高导热绝缘有机硅材料散热膏,这是一种导热效果很好的材料,而散热片使元器件发出的热量更好的传导到空气当中,正因为这样,对于高频开关电源基本上都是采用加有散热片的开关管,我们经常用到的7805输出功率很大时候都要增加一个散热片。如下图的的散热片就很大

5、选用耐温高一点的元器件、线路板

如果由于空间有限,风机系统以及自然冷却能力有限情况下,比如我们手机的充电器,这么小的空间,里面的元器件发热的很严重,除了布局要好之外,用耐温高一点的元器件也不妨为一种好的方法,但是这样一来成本可能有所上升,因此要折中考虑。可以选用耐温高一点的PCB板,例如玻纤板等。