L'efficace raffreddamento dei PCB utilizzati nel sistema di regolazione della temperatura impedisce ai dispositivi di surriscaldarsi e prolunga la loro durata di vita.che rappresentano più della metà di tutte le ripartizioniUna cattiva gestione termica riduce l'affidabilità del dispositivo e può portare a malfunzionamenti improvvisi.Il PCB utilizzato nel sistema di regolazione della temperatura svolge un ruolo cruciale nel controllo del calore nei dispositivi ad alte prestazioniLa ricerca indica che l'incorporazione di materiali di cambio di fase nel processo di raffreddamento del PCB migliora significativamente la gestione termica,potenzialmente aumentare la longevità del dispositivo fino a 83 volte rispetto ai metodi tradizionaliQuesti risultati evidenziano l'importanza critica di un raffreddamento efficace per la durata del dispositivo.

Principali insegnamenti

Un buon raffreddamento del PCB impedisce alle parti di diventare troppo calde. Questo aiuta a proteggere le parti e rende i dispositivi più duraturi. Il calore può rompere i PCB in molti modi. Può creare crepe, piegature o rompere le connessioni.Il raffreddamento passivo non consuma energia. Funziona bene per dispositivi che non si riscaldano molto. Il raffreddamento attivo utilizza ventilatori o liquidi per allontanare il calore. Viene utilizzato in dispositivi che consumano molta energia. Ma costa più denaro.Un progetto di PCB intelligente utilizza dissipatori di caloreQueste cose aiutano a mantenere i dispositivi freschi e forti.

Perché importa il raffreddamento dei PCB

Calore e durata del componente

Il calore può danneggiare ogni parte di una scheda di circuito stampato, quando le cose si scaldano, i microprocessori e i condensatori non funzionano bene, possono rallentare o comportarsi in modo strano.i segnali si confondono o le parti smettono di funzionare beneSe i progettisti ignorano il calore, le parti non dureranno a lungo.

Il raffreddamento aiuta i dispositivi a funzionare meglio.

• Tenere le parti sensibili al calore lontane dai punti caldi
• Utilizzando vie termiche e piani di rame per spostare il calore
• Assicurarsi che l'aria possa muoversi intorno alla tavola

Questi metodi impediscono l'accumulo di troppo calore. Quando il calore è controllato, i dispositivi durano più a lungo e funzionano bene. Un buon raffreddamento significa meno riparazioni e meno possibilità di problemi improvvisi.specialmente nei dispositivi che usano molta energia.

Rischi di guasto per sovraccalore

L'eccesso di calore causa molti problemi nell'elettronica. Alcuni problemi si verificano rapidamente, mentre altri richiedono tempo. I problemi più comuni sono:

Suggerimento:Un buon raffreddamento dei PCB evita questi problemi mantenendo la temperatura al sicuro, proteggendo la scheda e le sue parti, così che i dispositivi funzionino bene per molto tempo.

Un PCB che rimane fresco aiuta i dispositivi a funzionare meglio e a durare più a lungo, riduce le probabilità di guasti improvvisi e aiuta ogni parte a rimanere forte.

Metodi di raffreddamento per i PCB

raffreddamento passivo

Il raffreddamento passivo utilizza forme speciali per aiutare a spostare il calore.

• Caldaie: i dissipatori di calore si attaccano alle parti calde e hanno le pinne. Le pinne consentono di accedere più facilmente all'aria. Questo aiuta il calore a uscire più rapidamente.
• Vias termici: sono piccoli fori rivestiti di rame nel PCB. Trasportano il calore dai punti caldi ai luoghi più freddi o ai piani di rame.
• Strati di rame spessi: L'uso di rame più denso nel PCB aiuta a diffondere il calore.
• Materiali di cambio di faseQuesti materiali assorbono calore mentre si sciolgono, mantenendo la temperatura costante.
• PCB a nucleo metallicoI circuiti stampati a sfera di metallo hanno uno strato di metallo, di solito di alluminio. Il metallo allontana il calore dalle parti. Il nucleo metallico invia il calore a un dissipatore esterno.

Nota:Il raffreddamento passivo funziona bene per la maggior parte degli apparecchi elettronici domestici e delle luci a LED.

raffreddamento attivo

Il raffreddamento attivo utilizza strumenti alimentati per spostare il calore lontano dal PCB.

• Ventilatori di raffreddamentoI ventilatori soffiano l'aria sopra il PCB, espellono l'aria calda e portano l'aria fresca.
• Tubi di caloreI tubi di calore trasportano il calore dalle parti calde ai punti più freddi.
• raffreddamento forzatoIn questo modo si utilizza ventilatori o soffiatori per spingere l'aria attraverso il dispositivo.
• raffreddamento liquidoI tubi trasportano il liquido di raffreddamento sopra il PCB. Questo elimina un sacco di calore.

Il raffreddamento attivo richiede energia e rende il dispositivo più grande e più costoso.

Vias termici e dissipatori termici

Viai termici e dissipatori di calore aiutano a mantenere refrigerati i PCB, specialmente nelle schede ad alta potenza.

• Vias termiciQuesti fori rivestiti di rame agiscono come piccoli tubi che trasportano il calore dalle parti calde verso strati o piani di rame più freddi.come la colla conduttiva o l' argento, li rende ancora migliori.
• Dischi termosiferi: I dissipatori di calore si attaccano al PCB o alle parti. Utilizzano pinne metalliche per creare più spazio per l'aria. Questo lascia più calore nell'aria.
• I sistemi di accensione termico e i dissipatori di calore abbassano la temperatura della scheda, riducendo così la probabilità di guasti, problemi di segnale e danni alla scheda.collocamento, e legami di rame con attenzione per i migliori risultati.

Suggerimento:Utilizzando sia le vie termiche che i dissipatori di calore, si possono ridurre le temperature dei punti caldi fino al 30%, ciò aiuta i dispositivi a durare più a lungo e a funzionare meglio.

Confronto dei metodi di raffreddamento: costo e idoneità

Nota:Gli ingegneri scelgono i metodi di raffreddamento in base alla quantità di calore prodotta dal dispositivo, alla quantità di spazio disponibile e al budget.I PCB a raffreddamento attivo e a nucleo metallico sono migliori per sistemi ad alta potenza o importanti, anche se costano di più.

PCB utilizzati nel sistema di regolazione della temperatura

Ruolo nella gestione del calore

Il PCB utilizzato nel sistema di regolazione della temperatura è importante per il raffreddamento.Gli ingegneri fanno sì che il PCB usato nel sistema di regolazione della temperatura diffonda il caloreQuesto mantiene l'intero dispositivo più fresco e impedisce la formazione di punti caldi.

Il PCB utilizzato nel sistema di regolazione della temperatura utilizza molti modi per controllare il calore:

• Le tracce di rame più spesse e più larghe aiutano a ridurre la resistenza, impedendo così all'accumulo di troppo calore dove scorre molta corrente.
• I grandi cuscinetti di rame sotto le parti chiave aiutano a diffondere il calore.
• Il posizionamento di chip ad alta potenza al centro del PCB utilizzato nel sistema di regolazione della temperatura aiuta a condividere il calore, mantenendo la superficie della scheda più fresca e proteggendo le parti sensibili.
• Le vie termiche funzionano come dei piccoli tubi che spostano il calore dall'alto verso il basso, aiutando il pannello a raffreddarsi.
• Il PCB utilizzato nel sistema di regolazione della temperatura funziona spesso con dissipatori di calore, tubi di calore e ventilatori.
• Gli ingegneri usano la simulazione termica per trovare i punti caldi, permettendo loro di correggere il progetto prima di produrre la scheda.

Il PCB utilizzato nel sistema di regolazione della temperatura utilizza sia la conduzione che la convezione.Questo mantiene le parti elettroniche al sicuro e funzionano bene.

Suggerimento:Un buon PCB utilizzato nel sistema di regolazione della temperatura può aiutare i dispositivi a durare più a lungo mantenendo tutte le parti fresche.

Caratteristiche progettuali del raffreddamento

Il PCB utilizzato nel sistema di regolazione della temperatura ha molte caratteristiche per aiutare a raffreddare.

• Dischi termosiferi
  Gli ingegneri hanno installato dei dissipatori di calore metallici sui PCB utilizzati nel sistema di regolazione della temperatura, che attirano il calore dalle parti calde e lo diffondono nell'aria, che raffredda la scheda.
• Tubi di calore
  Alcuni pannelli utilizzano tubi di calore. Questi tubi hanno un liquido speciale all'interno. Il liquido trasporta il calore da un'estremità all'altra. Questo funziona bene in spazi piccoli e non richiede molta cura.
• Ventilatori di raffreddamento
  Il PCB utilizzato nel sistema di regolazione della temperatura utilizza spesso ventilatori. I ventilatori soffiano aria sopra la scheda e spingono l'aria calda fuori. Questo raffredda rapidamente la scheda, specialmente nelle sorgenti di alimentazione.
• Arrays termiche via
  Gli ingegneri mettono gruppi di vie termiche vicino alle parti calde, che trasportano il calore dalla superficie agli strati più profondi o dall'altra parte.Vias riempiti e coperti funzionano ancora meglio e tirano il calore direttamente dal chip.
• Tracce di spessore di rame
  Il PCB utilizzato nel sistema di regolazione della temperatura ha spesso spesse tracce di rame. Queste tracce diffondono il calore su un'area più ampia. Questo è importante per le schede che utilizzano molta energia.
• Scelte materiali
  Il PCB utilizzato nel sistema di regolazione della temperatura può utilizzare materiali speciali.

Il PCB utilizzato nel sistema di regolazione della temperatura utilizza tutte queste caratteristiche per mantenere i dispositivi al sicuro. Ogni scelta di progettazione aiuta a prevenire il surriscaldamento. Ciò significa che i dispositivi durano più a lungo e funzionano meglio.

Strategie di progettazione per la longevità

Posizione dei componenti

Gli ingegneri possono aiutare i PCB a durare più a lungo mettendo le parti in posti intelligenti.Questo ferma i punti caldi e mantiene la tavola più frescaMettere queste parti vicino al bordo o vicino ai dissipatori di calore aiuta il calore a sparire più velocemente.

• Lascia spazio tra le parti calde così che l'aria possa fluire
• Non mettere le parti troppo vicine, altrimenti il calore si intrappola.
• Usate le vie termiche sotto i pezzi caldi per spostare il calore verso il basso.
• Allineate le parti per rendere il cablaggio facile e ridurre il rumore elettrico.
• Tenete le parti sensibili lontane dal calore per proteggerle.

Suggerimento:Se la temperatura aumenta di 10°C, una parte può durare la metà del tempo.

Selezione del materiale

La scelta dei materiali giusti aiuta a raffreddare e rende le tavole più durevoli.Strati di rame spessi come 2 oz o 3 oz diffondere il calore e minore resistenzaLe tracce larghe portano più corrente e impediscono il surriscaldamento.

• Utilizzare versamenti di rame per allontanare il calore dai punti caldi.
• Aggiungere rivestimenti per tenere fuori acqua e polvere.
• Scegliere PCB a base metallica per dispositivi molto caldi o potenti.

Strumenti di simulazione

Gli strumenti di simulazione aiutano gli ingegneri a trovare i problemi di calore prima di produrre la scheda. Questi strumenti mostrano dove potrebbero verificarsi i punti caldi e come si muove il calore.I progettisti possono scegliere il modo migliore per mantenere la tavola fresca.

• Usa un software termico per controllare la temperatura sulla tavola.
• Provate diversi posizionamenti e materiali delle parti nella simulazione.
• Cambiare il progetto per risolvere i punti caldi trovati nel modello.

Nota:La simulazione consente di individuare i problemi in anticipo e di risparmiare denaro.

L'uso di un buon raffreddamento del PCB aiuta i dispositivi a durare più a lungo e a funzionare meglio.La simulazione iniziale consente agli ingegneri di trovare i punti caldi prima di costruire la schedaGli ingegneri dovrebbero scegliere materiali che possano sopportare bene il calore e progettare la scheda in modo che l'aria possa muoversi facilmente.

Assicurarsi di gestire il calore in ogni progetto significa che i dispositivi saranno più resistenti e dureranno più a lungo.

Domande frequenti

Cosa succede se un PCB non ha un buon raffreddamento?

Troppo calore può danneggiare parti, la scheda può smettere di funzionare, i dispositivi possono rompersi più velocemente, un buon raffreddamento mantiene tutto sicuro e funziona più a lungo.

Come fanno gli ingegneri a scegliere il metodo di raffreddamento giusto?

Gli ingegneri esaminano la quantità di calore che il dispositivo produce, verificano le dimensioni e il costo, scelgono il raffreddamento passivo per il basso calore e il raffreddamento attivo per il alto calore.

Aggiungere piu' ventilatori puo' sempre risolvere il surriscaldamento?

Se i ventilatori sono più numerosi, l'aria si muove meglio, ma se sono troppi possono produrre rumore e consumare più energia.

Perché alcuni PCB usano nuclei metallici?

I nuclei metallici allontanano rapidamente il calore dalle parti calde, il che aiuta a mantenere la scheda fresca.