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PCB線路板過熱的原因和以及解決辦法

文章來源: 智力創電路板 人氣:1321 發表時間:2021-07-14 11:48:12

對于PCB線路板過熱的原因有很多,單片機開發工程師解釋說,一般情況下,如果設計缺陷、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生負面影響。高溫的影響在許多應用中可以忽略不計,但在高性能設計中,影響可能很大。

因此,適當的對熱量進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和操作環境的所有方面。下面,單片機開發工程師將進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

單片機開發工程師表示,某些大功率設備需要預留自然通風或強制通風的位置,以散發熱量。

如果沒有適當的氣流散熱,PCB將會積累大部分熱量,導致溫度逐漸升高,從而導致電路性能下降或損壞。此外,應注意的是,不可將敏感組件放置在散發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上產生大量熱量。但是,通過適當的散熱和自然冷卻或強制冷卻,可以將溫度保持在安全范圍內。


二、環境和外部熱因素

當在極端溫度環境中使用PCB時,在設計過程中,如果未考慮目標環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適用的規格。例如,通常在20°C的溫度下的電阻值。值得注意的是,電阻、電容器和半導體等組件的參數會隨溫度變化而發生變化。


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則可能會導致散熱問題。在選擇電子元器件材料時,查看詳細數據并考慮與功耗、熱阻、溫度限制和冷卻技術有關的所有相關信息非常重要。

另外,請確保選擇適合該應用的額定功率。一個容易犯的錯誤是反復使用相同的電阻器(可能是因為相應的組件已經在您的CAD庫中),盡管某些應用程序可能需要更高的額定功率。對電阻器進行快速功率計算,并確保其額定值大大高于最大預期損耗。

另一個重要問題是PCB電介質材料的選擇。印刷電路板本身必須能夠承受最壞情況的熱條件。


四、PCB設計和制造的缺陷

不良的布局和制造工藝會導致PCB熱問題。焊接不當可能會阻礙散熱,走線寬度或銅面積不足會導致溫度升高。

為防止散熱問題,設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。進行熱優化設計需要注意組件規格、PCB布局、PCB介電材料和環境條件。



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