電路板級(jí)熱分析

熱分析是個(gè)很麻煩的事情，有很多軟件可以做這件事情，事實(shí)上很大一部分的工作是機(jī)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?yàn)槲覀冊(cè)趯?shí)際的時(shí)候不可能在一開(kāi)始就把PCB板布好，我們需要做一些初步的計(jì)算，知道每個(gè)元件在獨(dú)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(jī), 穩(wěn)壓器, 驅(qū)動(dòng))

　　電容(一般是ESR大的需要分析)

　　PCB板的大電流線(xiàn)

　　當(dāng)然我們的步驟是比較簡(jiǎn)單的，首先確定環(huán)境溫度，然后計(jì)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(jì)算

　　下面把所有的公式羅列出來(lái)：

　　單片機(jī)的工作電流是和頻率有關(guān)系的：

　　電容熱計(jì)算和紋波電壓和ESR有關(guān)不詳細(xì)敘述了。

　　這里要補(bǔ)充一些內(nèi)容，對(duì)于齊納管和TVs或者壓敏電阻來(lái)說(shuō)，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(cuò)誤的結(jié)論，也建議大家可以在瞬態(tài)的時(shí)候使用拉普拉斯方法計(jì)算或者直接去求助仿真工具。

　　計(jì)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(jiǎn)單的一部分，實(shí)際上熱阻是變化的，因此這是個(gè)很麻煩的事情，我想花些時(shí)間把這些東西討論清楚。

　　最后補(bǔ)充一點(diǎn)的是：我們不僅僅只是分析每個(gè)元件的功率，也要確定把高熱的器件給劃分出來(lái)，這對(duì)于PCB布板來(lái)說(shuō)意義重大。以后可以整理一個(gè)實(shí)例，給大家看看在一堆高熱區(qū)域中不謹(jǐn)慎會(huì)帶來(lái)什么結(jié)果。