一種手機(jī)與卡類終端的PCB熱設(shè)計(jì)方法
限定器件長邊和寬邊的熱距離相等,均為x(mm),則把熱距離考慮在內(nèi)該器件占用的PCB面積是:
所以
求得:
以上計(jì)算僅考慮了PCB單面散熱,實(shí)際PCB雙面都可以散熱,如果熱源器件背面沒擺放其它器件,那么背面的銅皮也可以起到散熱作用,此時的熱距離將是上面計(jì)算所得數(shù)據(jù)的一半,即:y=2x。
下面計(jì)算熱源器件所占的PCB面積。
熱源器件背面有器件,所占PCB面積:
熱源器件背面無器件,所占PCB面積:
在PCB布局中,上面的計(jì)算數(shù)據(jù)往往是不可行的,因?yàn)镻CB的面積有限,如果按上面的數(shù)據(jù)進(jìn)行布局的話,PCB的面積就不夠用了,所以需要對上面的數(shù)據(jù)按一定比例壓縮,可以把上面的熱距離除2作為壓縮后的熱距離,由此計(jì)算壓縮熱距離后熱源器件所占的PCB面積如下:
熱源器件背面有器件,壓縮后所占PCB面積:
熱源器件背面無器件,壓縮后所占PCB面積:表2計(jì)算了本項(xiàng)目熱源器件的布局熱距離及布局面積。
器件的熱工作可靠性分析
任何一個熱源器件能承受的最高結(jié)溫是有限的,這個最高結(jié)溫在廠家給出的datasheet內(nèi)都能查到,如果熱源器件實(shí)際工作的結(jié)溫高出了能承受的最高結(jié)溫,那么熱源器件的工作將會進(jìn)入不可靠狀態(tài),對于這種情況,在PCB布局時就要考慮把這類器件遠(yuǎn)離其它發(fā)熱器件,周圍大面積鋪銅,所在位置正下方的內(nèi)層和底層也大面積鋪銅,以此來解決這類器件結(jié)溫過高的問題,所以計(jì)算熱源器件實(shí)際工作的結(jié)溫在PCB的熱設(shè)計(jì)中也是非常重要的。另外還需計(jì)算熱源器件相對于環(huán)境的溫升,知道了熱源器件相對于環(huán)境的溫升,就知道了哪個熱源器件溫度最高,這樣在熱布局過程就會做到心中有數(shù)。
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