對于PCB板過熱的原因有很多，單片機開發(fā)工程師解釋說，一般情況下，如果設(shè)計缺陷、沒有選擇合適的零件和材料，組件放錯位置以及散熱不良都可能導(dǎo)致印刷電路板(PCB)上的熱量過多。
在集成電路中，過高的溫度會對功能、組件和電路板本身產(chǎn)生負(fù)面影響。高溫的影響在許多應(yīng)用中可以忽略不計，但在高性能設(shè)計中，影響可能很大。
因此，適當(dāng)?shù)膶崃窟M(jìn)行管控是電氣工程的重要一步。想管理好熱量，這涉及到從組件級別一直到物理板系統(tǒng)和操作環(huán)境的所有方面。下面，單片機開發(fā)工程師將進(jìn)一步的介紹電路板過熱的一些主要原因。
一、元件放置不正確
單片機開發(fā)工程師表示，某些大功率設(shè)備需要預(yù)留自然通風(fēng)或強制通風(fēng)的位置，以散發(fā)熱量。
如果沒有適當(dāng)?shù)臍饬魃?，PCB將會積累大部分熱量，導(dǎo)致溫度逐漸升高，從而導(dǎo)致電路性能下降或損壞。此外，應(yīng)注意的是，不可將敏感組件放置在散發(fā)大量熱量的組件附近。
諸如功率晶體管之類的高功率組件會在PCB上產(chǎn)生大量熱量。但是，通過適當(dāng)?shù)纳岷妥匀焕鋮s或強制冷卻，可以將溫度保持在安全范圍內(nèi)。
二、環(huán)境和外部熱因素
當(dāng)在極端溫度環(huán)境中使用PCB時，在設(shè)計過程中，如果未考慮目標(biāo)環(huán)境中的溫度條件可能會使電子組件承受過大的壓力。
單片機開發(fā)工程師表示，一般電子元器件制造商都會提供在特定溫度范圍內(nèi)適用的規(guī)格。例如，通常在20°C的溫度下的電阻值。值得注意的是，電阻、電容器和半導(dǎo)體等組件的參數(shù)會隨溫度變化而發(fā)生變化。
三、零件和材料選擇錯誤
在電子組件材料選擇過程中，若未遵循建議的使用準(zhǔn)則可能會導(dǎo)致散熱問題。在選擇電子元器件材料時，查看詳細(xì)數(shù)據(jù)并考慮與功耗、熱阻、溫度限制和冷卻技術(shù)有關(guān)的所有相關(guān)信息非常重要。
另外，請確保選擇適合該應(yīng)用的額定功率。一個容易犯的錯誤是反復(fù)使用相同的電阻器(可能是因為相應(yīng)的組件已經(jīng)在您的CAD庫中)，盡管某些應(yīng)用程序可能需要更高的額定功率。對電阻器進(jìn)行快速功率計算，并確保其額定值大大高于最大預(yù)期損耗。
另一個重要問題是PCB電介質(zhì)材料的選擇。印刷電路板本身必須能夠承受最壞情況的熱條件。
四、PCB設(shè)計和制造的缺陷
不良的布局和制造工藝會導(dǎo)致PCB熱問題。焊接不當(dāng)可能會阻礙散熱，走線寬度或銅面積不足會導(dǎo)致溫度升高。
為防止散熱問題，設(shè)計人員必須減少散熱，并在自然冷卻不足時使用其他冷卻技術(shù)。進(jìn)行熱優(yōu)化設(shè)計需要注意組件規(guī)格、PCB布局、PCB介電材料和環(huán)境條件。
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