前兩天周末,在家用投影放電影,突然投影畫面滅了,風(fēng)扇還在呼呼響。用手一摸投影機(jī)上殼,熱得燙手。原來是風(fēng)扇出風(fēng)口被桌子擋住,熱沒散出去,設(shè)備自動關(guān)機(jī)了。放到空調(diào)風(fēng)口下方吹了一會又自動開機(jī)了。 相信大家在夏天使用電腦,手機(jī)的時候也有類似的情況,要么自動關(guān)機(jī),要么系統(tǒng)奇慢無比。 PCB上產(chǎn)生熱最多的電路有兩個部分,一是電源電路,二是處理器。電源系統(tǒng)由于不可避免的電源內(nèi)阻,系統(tǒng)的工作電流越大,其產(chǎn)生的熱量就越多。處理器由于其內(nèi)部龐大的電路規(guī)模,其運行過程也會有明顯的發(fā)熱,并且其發(fā)熱量與其運算速度成正比。 如果電路系統(tǒng)運行中產(chǎn)生高溫,會帶來哪些危害呢?主要有以下幾點:
對PCB及電子元件等結(jié)構(gòu)可靠性的影響:PCB處于高溫中,熱脹冷縮,造成焊盤變脆、板材變形、銅皮膨脹等嚴(yán)重影響PCB可靠性的問題。
對集成電路的影響:對于晶體管電路而言,溫度上升會導(dǎo)致PN結(jié)少子濃度急劇增高,導(dǎo)致電流放大系數(shù)增大,燒毀電路。對于MOS工藝的電路,同樣,溫度上升會導(dǎo)致電流加大,形成正反饋,致使溫度越來越高,直到燒毀。
由于以上原因,處理器IC在溫度超過一定范圍后,一定要降頻工作甚至關(guān)閉某些工作單元。這就是為什么手機(jī)發(fā)燙的時候會感覺系統(tǒng)變慢。那么如何解決PCB的散熱問題呢?不妨看看貿(mào)澤的熱管理產(chǎn)品目錄。
圖1:貿(mào)澤有大量的熱管理產(chǎn)品可供選擇 風(fēng)扇:安置風(fēng)扇是最直接的散熱方式。選擇風(fēng)扇散熱的前提是設(shè)備內(nèi)部有合適的風(fēng)扇安置的空間以及風(fēng)道。貿(mào)澤提供了多達(dá)一萬八千余種風(fēng)扇及鼓風(fēng)機(jī)選型,其中可用于CPU類芯片散熱的風(fēng)扇有200+個型號。
圖2:200+個適用于CPU及IC冷卻的風(fēng)扇型號
圖3:各種散熱風(fēng)扇 對于分立的功率器件,一般采用散熱片設(shè)計。
圖4:貿(mào)澤提供5000+種散熱片型號 圖5就是適用于TO-247、TO-264、TO-220封裝功率器件的散熱片,來自知名散熱器件品牌Ohmite:
圖5:適用于TO-247、TO-264、TO-220封裝功率器件的散熱片
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原文標(biāo)題:PCB設(shè)計中的散熱解決方案
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