Печатные платы имеют большое количество сегментов применения. Это связано с растущим спросом на автоматизацию и оцифровку. Однако с ростом спроса на миниатюрные электронные устройства печатные платы стали меньше, но сложнее с точки зрения слоев, количества компонентов и т. д. Вот почему требования к надлежащему рассеиванию тепла также возросли. Из того, что я видел, радиатор печатной платы является одним из важнейших решений по управлению температурой, принятых для снижения перегрева.
В этой записи блога я подробно расскажу о печатной плате радиатора. Я также расскажу вам о ее типах, важности, преимуществах, конструктивных особенностях и вариантах применения. Так что читайте до конца!
Что такое радиатор печатной платы?
В последние несколько дней большинство печатных плат имели внешние радиаторы. Но теперь у нас есть печатные платы с радиаторами, которые рассеивают тепло самостоятельно и не нуждаются в отдельных приспособлениях для рассеивания тепла в конструкции печатной платы. Этот радиатор печатной платы равномерно распределяет тепло по всей плате. Следовательно, он делает рассеивание и последующее охлаждение легкими и быстрыми. Эти радиаторы обычно изготавливаются из металлов, поскольку они являются теплопроводными.
Компонент печатной платы генерирует тепло. Это тепло естественным образом перемещается от компонента к радиатору посредством теплопроводности. Оттуда тепло рассеивается по большой площади поверхности радиатора. В конечном итоге тепло передается в окружающую область через площадь поверхности радиатора.
Типы печатных плат с радиатором
Существуют различные типы теплоотводов для печатных плат. Все эти типы работают по-разному с уникальными применениями. Вот основные типы теплоотводов для печатных плат.
Активные радиаторы
Этот тип использует дополнительные продукты, такие как вентиляторы, водяные насосы и воздуходувки, для улучшения охлаждающей способности. Эти продукты увеличивают скорость передачи тепла. Активные радиаторы имеют движущиеся части. Таким образом, они не идеальны для долгосрочного применения. Однако этот тип идеально подходит для устройств, которые должны обрабатывать дополнительную мощность и нуждаются в интенсивном охлаждении.
Пассивные радиаторы
Этот тип прост и не требует никаких продуктов для охлаждения компонента. Он полагается на естественную конвекцию для рассеивания тепла. Он обеспечивает надежные результаты. Пассивные радиаторы часто используются в небольших устройствах с низкими потребностями в охлаждении и меньшим пространством.
Типы теплоотводов на основе материалов
Различные материалы проводят тепло по-разному. Вот почему материал, используемый в радиаторе печатной платы, также имеет большое значение. Вот типы радиаторов на основе материалов.
Алюминиевые радиаторы
Алюминий обладает хорошей теплопроводностью, он легкий и доступный. Вот почему он является важным материалом для радиаторов. Алюминиевые радиаторы используются в большинстве потребительских электронных устройств, таких как ноутбуки и небольшие гаджеты. Кроме того, они экономически эффективны.
Медные радиаторы
Медь имеет более высокую теплопроводность, чем алюминий. Это означает, что медь может быстро поглощать и рассеивать тепло. Эта характеристика делает медные радиаторы идеальными для применений, где тепло необходимо быстро отводить.
Преимущества и важность радиаторов на печатных платах
Радиатор — это эффективное решение для рассеивания тепла, которое обеспечивает надлежащее функционирование ваших печатных плат. Ниже приведены основные преимущества радиатора для печатных плат.
Пассивный теплообменник
Одним из важнейших преимуществ радиаторов является то, что они могут способствовать пассивному теплообмену. Радиаторы поглощают тепло от электронных компонентов и передают его в окружающую среду. Пассивный теплообмен обычно осуществляется посредством конвекции.
Поддерживает термическую стабильность
Термическая стабильность важна для обеспечения того, чтобы печатные платы функционировали должным образом. Избыточное тепло может расширять и сжимать материалы, что может привести к физическому повреждению. Но не волнуйтесь; радиаторы играют важную роль в тепловом управлении печатными платами. Они поддерживают эту стабильность, предотвращая колебания температуры.
Предотвращает сбои системы
Как мы знаем, тепло может негативно влиять на электронику. Но радиатор позволяет поддерживать температуру стабильной. Таким образом, это поможет снизить вероятность выхода из строя или износа деталей.
Важность теплоотводящих печатных плат
Прежде всего, это удовольствие от теплоотвода. Вот некоторые ключевые факторы, описывающие важность теплоотвода на печатных платах.
Повышенная производительность и эффективность
Перегрев может замедлить работу электронных устройств, чтобы защитить их. Но не волнуйтесь, радиатор поддерживает низкую температуру, что помогает деталям работать наилучшим образом без замедления. Вот как он повышает производительность и эффективность вашего устройства.
Надежность и устойчивость в суровых условиях
Некоторые электронные устройства работают в теплых местах, например, в промышленных условиях. Поэтому с радиатором устройства остаются надежными в суровых условиях. Кроме того, он поддерживает стабильную температуру и увеличивает срок службы компонентов.
Конструктивные особенности печатных плат с радиаторами
Я считаю, что тщательное планирование необходимо для проектирования хорошего теплоотвода для печатной платы. Каждый выбор влияет на общую производительность теплоотвода. Теперь давайте рассмотрим основные соображения по проектированию эффективного теплоотвода для монтажа на печатную плату.
Компоновка и размещение компонентов
Вам необходимо стратегически разместить теплогенерирующие компоненты. Таким образом, они помогают рассеивать тепловой поток и максимизировать воздушный поток. Вам следует обеспечить достаточный зазор для радиатора. Это необходимо для того, чтобы избежать помех с другими частями. Кроме того, сгруппируйте и объедините высокомощные компоненты. Такая группировка может помочь сконцентрировать тепло в определенной области.
Выбор материала
Выбор материала влияет на стоимость системы и тепловые характеристики. Таким образом, выберите правильный материал для конструкции радиатора и убедитесь, что вы выбрали материал с высокой теплопроводностью. Например, медь широко применяется из-за своей высокой теплопроводности. Алюминий — второй лучший выбор.
Размер и площадь поверхности
Размер радиатора влияет на его способность справляться с теплом. Больший радиатор может рассеивать больше тепла. Но размер — это еще не все. Площадь поверхности также важна. В основном радиаторы имеют ребра для увеличения площади поверхности. Большая площадь поверхности поможет рассеивать больше тепла.
Материалы термоинтерфейса (TIM)
TIM оптимизируют теплопередачу между тепловыделяющими компонентами и радиаторами. Проектировщики учитывают толщину, податливость и теплопроводность при оценке термопаст, материалов с фазовым переходом и прокладок. TIM улучшают терморегулирование электронных устройств и снижают тепловое сопротивление, обеспечивая максимальный тепловой контакт. Учитывайте эти качества перед выбором лучшего TIM.
Методы и применение отвода тепла от печатных плат
Функция теплоотвода заключается в эффективном рассеивании тепла. Вот несколько важных методов рассеивания тепла печатной платы.
Термальные переходные массивы
Проектирование печатной платы в основном опирается на размещение тепловых переходных отверстий для рассеивания. Размещение тепловых переходных отверстий в проекте печатной платы создает пути передачи тепла между слоями. Проектировщики создают каналы рассеивания тепла вблизи теплогенерирующих компонентов, чтобы избежать термических повреждений и напряжений.
Более широкие следы
Более широкие дорожки на печатной плате также проводят тепло. Они имеют большую площадь поверхности, что обеспечивает лучшее распределение и рассеивание тепла. Это чрезвычайно важно в мощных приложениях, где узкие дорожки могут быстро перегреваться.
Радиаторы и вентиляторы охлаждения
Вентиляторы охлаждения активно циркулируют воздух вокруг печатной платы. Таким образом, они отводят тепло от компонента и выпускают его в окружающий воздух посредством конвекции и пассивной теплопроводности.
Минимизация теплового воздействия
Правильное размещение компонентов может играть важную роль в эффективном рассеивании тепла. Проектировщики должны размещать компоненты с высоким тепловыделением вдали от чувствительных к теплу деталей с достаточным интервалом. Кроме того, использование тепловых переходов может улучшить рассеивание тепла. MЕще одним решающим фактором является материальный отбор.
Приложения
Теплоотвод на печатной плате используется в многочисленных устройствах, которые генерируют избыточное тепло или требуют дополнительного охлаждения. Некоторые распространенные области применения теплоотводящих печатных плат: системы HVAC, промышленные объекты, силовая электроника, светодиоды, полупроводники, бытовая электроника, и так далее
Заключение
Соответствие радиатора печатной платы конструкции печатной платы важно для эффективного рассеивания тепла. Оно обеспечивает надежность устройства и помогает предотвратить перегрев. Выбор конкретного типа радиатора зависит от требований применения. Таким образом, стоимость, тепловые характеристики, тепловыделение, размер и форма являются решающими факторами при выборе подходящего радиатора.
Вам нужна помощь с проектированием печатной платы? PCBasic предлагает отличную поддержку для ваших потребностей в охлаждении. Наша опытная команда может помочь вам выбрать идеальный радиатор для оптимальной производительности. Свяжитесь с нами сейчас чтобы узнать, как мы можем помочь вам в вашем проекте.
