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[导读]对于PCB板过热的原因有很多,单片机开发工程师解释说,一般情况下,如果设计缺陷、没有选择合适的零件和材料,组件放错位置以及散热不良都可能导致印刷电路板(PCB)上的热量过多。

对于PCB板过热的原因有很多,单片机开发工程师解释说,一般情况下,如果设计缺陷、没有选择合适的零件和材料,组件放错位置以及散热不良都可能导致印刷电路板(PCB)上的热量过多。

在集成电路中,过高的温度会对功能、组件和电路板本身产生负面影响。高温的影响在许多应用中可以忽略不计,但在高性能设计中,影响可能很大。

因此,适当的对热量进行管控是电气工程的重要一步。想管理好热量,这涉及到从组件级别一直到物理板系统和操作环境的所有方面。下面,单片机开发工程师将进一步的介绍电路板过热的一些主要原因。

一、元件放置不正确

单片机开发工程师表示,某些大功率设备需要预留自然通风或强制通风的位置,以散发热量。

如果没有适当的气流散热,PCB将会积累大部分热量,导致温度逐渐升高,从而导致电路性能下降或损坏。此外,应注意的是,不可将敏感组件放置在散发大量热量的组件附近。

诸如功率晶体管之类的高功率组件会在PCB上产生大量热量。但是,通过适当的散热和自然冷却或强制冷却,可以将温度保持在安全范围内。

二、环境和外部热因素

当在极端温度环境中使用PCB时,在设计过程中,如果未考虑目标环境中的温度条件可能会使电子组件承受过大的压力。

单片机开发工程师表示,一般电子元器件制造商都会提供在特定温度范围内适用的规格。例如,通常在20°C的温度下的电阻值。值得注意的是,电阻、电容器和半导体等组件的参数会随温度变化而发生变化。

三、零件和材料选择错误

在电子组件材料选择过程中,若未遵循建议的使用准则可能会导致散热问题。在选择电子元器件材料时,查看详细数据并考虑与功耗、热阻、温度限制和冷却技术有关的所有相关信息非常重要。

另外,请确保选择适合该应用的额定功率。一个容易犯的错误是反复使用相同的电阻器(可能是因为相应的组件已经在您的CAD库中),尽管某些应用程序可能需要更高的额定功率。对电阻器进行快速功率计算,并确保其额定值大大高于最大预期损耗。

另一个重要问题是PCB电介质材料的选择。印刷电路板本身必须能够承受最坏情况的热条件。

四、PCB设计和制造的缺陷

不良的布局和制造工艺会导致PCB热问题。焊接不当可能会阻碍散热,走线宽度或铜面积不足会导致温度升高。

为防止散热问题,设计人员必须减少散热,并在自然冷却不足时使用其他冷却技术。进行热优化设计需要注意组件规格、PCB布局、PCB介电材料和环境条件。

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