在PCB設(shè)備熱耦合
施加能量平衡在節(jié)點J1,J2,b1和b2:
方程2
(2)
方程3
(3)
方程4
(4)
方程5
(5)
有四個方程,四個未知數(shù):TJ1,TJ2。 TB1和Tb2的。未知數(shù)可以通過求解聯(lián)立方程來確定。這個簡單的實施例證明,通過用導(dǎo)電路徑耦合兩個組件,它變得更加復(fù)雜,以找到結(jié)溫。在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用,情況比上述的例子復(fù)雜得多遇到多個組件和多個PCB具有不同傳導(dǎo)平面全部通過傳導(dǎo),對流,輻射和交互時。
為了得到合理的答案是必要的設(shè)計師使用合理的工程判斷在逼近不同組件之間的耦合。這可以通過以下方法來實現(xiàn):
方法1 - 分析模型,使用一個控制體積法或電阻網(wǎng)絡(luò)模型。這種方法需要的問題過分簡單化;否則該溶液變得非常復(fù)雜和不實用的。
方法2 - 一種簡化的幾何使用CFD的,所描述的Guenin [4]。該方法說明的等效表面積為一個組件被發(fā)現(xiàn)為:
方程6
(6)
其中,一個是componentn的等效觸地區(qū)域,Pn為componentn的功耗,PTOTAL是總功率耗散和ATotal是PCB的總表面積。等效觸地區(qū)域被計算之后,一個簡單的PCB具有1瓦特的觸地區(qū)域的和功耗單個部件可以用CFD模擬。這個過程有效地計算板溫度和環(huán)境(θBA)為1瓦特的功率消耗之間的差。圖6顯示了CFD模擬在一個這樣的組件和圖7顯示了作為θBAPCB尺寸的函數(shù)。圖7可用于通過簡單地計算它們的有效觸地區(qū)域,以確定θBA用于其他組件。假設(shè)所有組件都具有相同的空間尺寸。
CFD模擬單個組件的PCB上的圖像
圖6:CFD模擬單一成分的在PCB [4]。
ΘBA分布的圖像作為PCB尺寸的功能
圖7:ΘBA分布PCB尺寸4的功能。
板溫度然后可以計算為:等式7
(7)的結(jié)溫度然后可以計算為:等式8
(8)
凡ψJB的特性參數(shù)。
方法3 - 測量板溫度,結(jié)核病,實驗,如果PCB是可用的,并使用等式8找到結(jié)溫。再次,這是一個近似值,因為根據(jù)該裝置耦合到印刷電路板的條件可能是比用JEDEC測試板中使用完全不同的。
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