電路板級熱分析-入門簡介

今天再次挖一個大坑哈，對電路板級熱分析進(jìn)行一個初步的簡單介紹，熱分析是個很麻煩的事情，有很多軟件可以做這件事情，事實上很大一部分的工作是機構(gòu)工程師做的，他們根據(jù)我們提供的一些參數(shù)得到如下圖所示的結(jié)果：

我們也有我們需要做的事情，因為我們在實際的時候不可能在一開始就把PCB板布好，我們需要做一些初步的計算，知道每個元件在獨立的情況下，他們的散熱和溫度情況。

我們要分析的東西首先注明：

三極管，二極管，Mos管，電阻，繼電器

芯片 (單片機, 穩(wěn)壓器, 驅(qū)動)

電容（一般是ESR大的需要分析）

PCB板的大電流線

當(dāng)然我們的步驟是比較簡單的，首先確定環(huán)境溫度，然后計算最大功率下，元件的結(jié)溫。判斷的方法就是把那些散熱功率=85%×額定功率和大于1/4W的器件，我們就需要注意他們了。

穩(wěn)態(tài)功耗的計算

下面把所有的公式羅列出來：

單片機的工作電流是和頻率有關(guān)系的：

電容熱計算和紋波電壓和ESR有關(guān)不詳細(xì)敘述了。

這里要補充一些內(nèi)容，對于齊納管和TVs或者壓敏電阻來說，更多的是能量擊穿，因此算脈沖能量積分是更有意義的事情，如果算散發(fā)功率可能得出錯誤的結(jié)論，也建議大家可以在瞬態(tài)的時候使用拉普拉斯方法計算或者直接去求助仿真工具。

計算結(jié)溫的一般方法是：

封裝不一樣熱阻是不一樣的,以三極管為例：

另外就是額定功率可能隨著環(huán)境溫度變化，如電阻的額定功率圖：

以上介紹都是熱分析中最簡單的一部分，實際上熱阻是變化的，因此這是個很麻煩的事情，我想花些時間把這些東西討論清楚。

最后補充一點的是：我們不僅僅只是分析每個元件的功率，也要確定把高熱的器件給劃分出來，這對于PCB布板來說意義重大。以后可以整理一個實例，給大家看看在一堆高熱區(qū)域中不謹(jǐn)慎會帶來什么結(jié)果。