10 Técnicas Comprovadas para Maximizar Capacidade de Corrente e Dissipação de Calor em Traços de PCB

Para PCBs, calor, geração é um desafio significativo. Calor excessivo afeta as funções da PCB e pode danificar seus componentes. Deve haver dissipação de calor eficaz para lidar com a geração de calor. No entanto, à medida que as peças ficam menores a cada dia, o excesso está se tornando um desafio. A dissipação de calor ocorre naturalmente através da própria placa.

Quando a dissipação natural não é suficiente, a dissipação também pode ocorrer por meios forçados. Para forçar o excesso, você pode usar dissipadores de calor (ventiladores, radiadores), coolers de ar e mais. Isso vai levar a melhor capacidade de corrente de traço de PCB.

Realize uma Inspeção Visual Minuciosa da sua Placa PCB

Ao projetar uma PCB, você deve prestar atenção em maximizar a dissipação de calor. Dissipação adequada de calor é essencial em dar uma vida longa à sua PCB. Também garantirá que a PCB está funcionando corretamente.

É a maneira mais rápida, mais simples de inspecionar sua placa PCB. Primeiro, você precisa desligar a energia da PCB. Quando está em estado desligado, você pode continuar a investigar. Você pode tentar tocar a superfície dos circuitos integrados para verificar se está superaquecendo. Se sua placa fez curto-circuito, você pode verificar por manchas de queimadura. Estas são as marcas marrons que você verá na placa verde usual. Você pode usar este ponto de queimadura para identificar onde o design da PCB está superaquecendo.

Câmera Infravermelha

Há apenas tanto que você pode ver com seus olhos nus. Para descobrir onde alto calor está gerando, você pode usar uma câmera infravermelha também.

Câmeras infravermelhas também são chamadas de imageadores térmicos. Estas câmeras tornam o calor térmico visível. Você pode usar isso para identificar as localizações exatas que geram calor excessivo. Estas podem dar a você uma medição precisa de calor. A câmera infravermelha usa lentes que podem focar até linhas de 20µm. Algumas câmeras criam uma imagem térmica camada por camada com uma imagem de comprimento de onda visível.

Você pode usar câmeras infravermelhas para obter a imagem térmica de uma boa PCB junto com a superaquecida. Comparar as duas imagens ajudará você a localizar áreas de geração excessiva de calor na sua PCB. Uma câmera infravermelha é inestimável na análise da capacidade da PCB de dissipar calor. É uma excelente maneira de gerenciar a capacidade de corrente de traço de PCB.

Análise Térmica

Durante a análise térmica, a PCB passa por análise rigorosa em temperaturas variadas. Esta análise ajuda a medir como a PCB se comportará em um dado ambiente. Calor ambiental é um fator que pode afetar profundamente a PCB. A maioria das PCBs opera em ambientes de alta tecnologia.

Então, é extra importante ver como sua PCB funcionará em condições ambientais variadas.

Ao projetar a PCB, você pode usar análise térmica para simular várias condições. Esta técnica ajuda a identificar problemas térmicos e áreas densas de calor. Você pode lidar efetivamente com estas questões na fase de design em si. Análise térmica é essencial em otimizar sua PCB mesmo antes da construção.

Uso de Potência Elétrica

A razão principal para geração de calor em PCBs é o aquecimento de componentes montados na placa. Ao considerar uso de potência elétrica, dois fatores afetam a dissipação de calor. Esses são distribuição de potência na PCB e consumo de potência por unidade de área. Alocação adequada de componentes através da PCB é essencial em aumentar a dissipação de calor.

Na direção horizontal, arranje dispositivos de alto uso de potência próximos à borda. Na direção vertical, você deve concordar em dispositivos de alto uso de potência próximos ao topo da PCB. Dispositivos de alto consumo de potência e alta geração de calor devem estar próximos a dispositivos de resfriamento. Também é importante colocar componentes de alto aquecimento longe de bordas ou cantos.

Isso a menos que você tenha um dispositivo de resfriamento para resfriar o dispositivo de alto aquecimento. Dispositivos de alto aquecimento podem afetar dispositivos de baixo aquecimento e aquecê-los. Se adequadamente arranjados, este efeito não acontecerá. Dispositivos consomem mais potência para serem distribuídos uniformemente junto com a área da PCB. Evitando áreas de alta densidade de potência, você pode manter uma temperatura de superfície consistente. É uma excelente maneira de ter boa capacidade de corrente de traço de PCB.

Convecção em PCB

PCB geralmente tem vários componentes montados nela. Todos estes componentes aquecem durante operações. Para continuar operando efetivamente, a PCB precisa dissipar este calor. Dissipação de calor pode ocorrer automaticamente ou por meios forçados como implementação de dissipadores de calor. Convecção e radiação são dois métodos pelos quais dissolução pode ocorrer. Convecção é a transferência de calor de componente para componente.

Radiação é uma dissipação de calor que não requer qualquer meio. Sua PCB deve consistir de materiais de alta absorção que aumentam a poluição. Aumentar a temperatura de radiadores e diminuir a temperatura de absorvedores aumenta a radiação. Uma vez que convecção e radiação são altas, afeta a capacidade de dissipação de calor da PCB favoravelmente.

Usando Calculadoras Online de Dissipador de Calor

Calculadoras online de dissipador de calor são software projetados especificamente para calcular dissipador de calor. Existem várias calculadoras de dissipador de calor destinadas a diferentes tarefas. Você só precisa de alguns parâmetros para operar estas calculadoras. Por exemplo, algumas calculadoras calculam temperaturas máximas que um dispositivo pode suportar. Você precisa fornecer parâmetros como temperatura ambiente máxima e potência aplicada. Então a calculadora calculará a temperatura máxima e controlará o que um dispositivo pode manejar.

Algumas calculadoras similares calculam capacidade de corrente de traço de PCB, tamanho de dissipador de calor e mais. Estas estão disponíveis gratuitamente, e você pode usá-las para otimizar sua PCB.

Usando Diodos de Detecção de Temperatura

Você também pode usar diodos semicondutores baratos para medir dissipação de calor. Alguns exemplos de diodos que você pode usar são 1N914, 1N4148 e 1N400X. Estes diodos não darão uma medição exata. Mas, ainda podem dar a você uma estimativa sobre a geração de calor através da PCB. Você pode montar o diodo em componentes como transistores, transformadores e baterias. Para monitorar temperatura, você precisa usar sensores com características de temperatura lineares. E diodos como os mencionados acima são uma boa escolha para detecção de temperatura.

Use Folhas de Dados/Tabelas para Componentes Comuns de PCB

Folhas de dados são como manuais de instrução feitos por engenheiros para engenheiros. Estas contêm informação exata sobre como uma peça funciona. Quando você usa uma folha de dados, precisa garantir que é a folha de dados mais recente no elemento dado. Referir-se à folha de dados mais nova é essencial para garantir que você não está correndo em quaisquer erros.

Você pode encontrar folhas de dados com especificações detalhadas para quase toda parte. Inclui as propriedades térmicas de quase todo componente. Folhas de dados são úteis para obter uma ideia da geração de calor de cada elemento da PCB. Pode ajudar a gerenciar capacidade de corrente de traço de PCB. Você pode usar esta estimativa para determinar como otimizar a PCB para dissipação de calor.

Método de Condutividade Térmica Efetiva de Volume Ponderado

Em PCBs, a falha de um componente é suficiente para falhar a operabilidade da placa toda. Condutividade térmica entre componentes de PCB não é constante. Então, é essencial manter um excelente design térmico para garantir que a PCB pode operar em altas temperaturas. O peso/área unitária da PCB refere-se à espessura do revestimento de cobre na placa laminada. Para condução térmica eficiente, deve haver um caminho de cobre contínuo. Condutividade térmica também é afetada pelo número de vias na PCB.

Aumento de Temperatura do Traço de PCB

Traços são os caminhos que transportam eletricidade ao redor da PCB. Estes traços também podem superaquecer. Você pode calcular o aumento de temperatura do traço de PCB usando P=I²R, uma equação derivada da lei de Ohm.

Existem dois fatores afetando aumento de temperatura em traços de PCB. Esses são capacidade de corrente de traço de PCB e largura do traço. Capacidade de corrente de traço de PCB é a corrente máxima que um traço pode transportar. Ventos mais altos precisarão de uma largura de traço mais grossa.

Resumo

Esperamos que você achou este artigo útil. Para dar a você um resumo, calor excessivo pode afetar as funções da PCB. Portanto, é essencial identificar pontos gerando calor excessivo. Se a PCB falha em dissipar calor corretamente, a placa toda falhará. É por isso que você precisa estar ciente de como projetar sua PCB e testá-la para dissipação de calor ótima. Pode ser um processo rigoroso e requererá testes, testes e mais testes.

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