10 métodos con capacidad de corriente de traza de PCB de alta calidad

Para PCB s‚ calor, la generación es un desafío importante. El calor excesivo afecta las funciones de la PCB y puede dañar sus componentes. Debe haber una disipación de calor efectiva para manejar la generación de calor. Sin embargo, a medida que las piezas se hacen más pequeñas cada día, el exceso se convierte en un desafío. La disipación de calor se produce de forma natural a través de la propia placa.

Cuando la disipación natural no es suficiente, la disipación también puede ocurrir por medios forzados. Para forzar el exceso, puede usar disipadores de calor (ventiladores, radiadores), enfriadores de aire y más. Conducirá a una mejor capacidad de corriente de rastreo de PCB.

Realice una inspección visual minuciosa de su placa de circuito impreso

Al diseñar una PCB, debe prestar atención a maximizar la disipación de calor. La disipación adecuada del calor es esencial para darle una larga vida a su PCB. También se asegurará de que la PCB funcione correctamente.

Es la forma más rápida y sencilla de inspeccionar su placa de circuito impreso. Primero, debe desconectar la alimentación de la PCB. Cuando está apagado, puede continuar investigando. Puede intentar tocar la superficie de los circuitos integrados para comprobar si se está sobrecalentando. Si su tablero sufrió un cortocircuito, puede verificar si hay puntos quemados. Estas son las marcas marrones que verá en el tablero verde habitual. Puede usar este punto de quemado para identificar dónde se está sobrecalentando el diseño de PCB.

Cámara infrarroja

Solo hay tanto que puedes ver con tus ojos desnudos. Para descubrir dónde se genera mucho calor‚, también puede usar una cámara infrarroja.

Las cámaras infrarrojas también se denominan cámaras termográficas. Estas cámaras hacen visible el calor térmico. Puede usar esto para identificar las ubicaciones exactas que generan calor excesivo. Estos pueden darle una medida precisa del calor. La cámara infrarroja utiliza lentes que pueden enfocar hasta líneas de 20 µm. Algunas cámaras crean una imagen térmica capa por capa con una imagen de longitud de onda visible.

Puede usar cámaras infrarrojas para obtener la imagen térmica de una buena PCB junto con la sobrecalentada. La comparación de las dos imágenes lo ayudará a ubicar las áreas que generan exceso de calor en su PCB. Una cámara infrarroja tiene un valor incalculable en el análisis de una PCB es la capacidad para disipar el calor. Es una excelente manera de administrar la capacidad de corriente de traza de PCB.

Análisis Térmico

Durante el análisis térmico, la PCB se somete a un análisis riguroso a temperaturas variables. Este análisis ayuda a medir cómo se comportará la PCB en un entorno determinado. El calor ambiental es un factor que puede afectar profundamente a la PCB. La mayoría de las PCB funcionan en entornos de alta tecnología.

Por lo tanto, es muy importante ver cómo funcionará su PCB en diferentes condiciones ambientales.

Al diseñar la PCB, puede utilizar el análisis térmico para simular diversas condiciones. Esta técnica ayuda a identificar problemas térmicos y áreas densas en calor. Puede manejar estos problemas de manera efectiva en la fase de diseño. El análisis térmico es esencial para optimizar su PCB incluso antes de la construcción.

Uso de energía eléctrica

La razón principal de la generación de calor en las PCB es el calentamiento de los componentes montados en la placa. Al considerar el uso de energía eléctrica, dos factores afectan la disipación de calor. Esos son la distribución de energía en la PCB y el consumo de energía por unidad de área. La asignación adecuada de los componentes en la placa de circuito impreso es esencial para aumentar la disipación de calor.

En la dirección horizontal, coloque los dispositivos de uso de alta potencia cerca del borde. En la dirección vertical, debe acordar dispositivos de uso de alta potencia cerca de la parte superior de la placa de circuito impreso. Los dispositivos de alto consumo de energía y alta generación de calor deben estar cerca de los dispositivos de refrigeración. También es importante colocar los componentes de alta temperatura lejos de los bordes o esquinas.

Eso es a menos que tenga un dispositivo de enfriamiento para enfriar el dispositivo de alto calentamiento. Los dispositivos de alta temperatura pueden afectar a los dispositivos de baja temperatura y calentarlos. Si se organiza adecuadamente, este efecto no sucederá. Los dispositivos consumen más energía para distribuirse uniformemente junto con el área de PCB. Al evitar las áreas de alta densidad de potencia, puede mantener una temperatura superficial constante. Es una excelente manera de tener una buena capacidad de corriente de traza de PCB.

Convección en PCB

PCB generalmente tiene varios componentes montados en él. Todos estos componentes se calientan durante las operaciones. Para seguir funcionando de manera efectiva, la PCB necesita disipar este calor. La disipación de calor puede ocurrir automáticamente o por medios forzados como la implementación de disipadores de calor. La convección y la radiación son dos métodos por los cuales puede ocurrir la disolución. La convección es la transferencia de calor de un componente a otro.

La radiación es una disipación de calor que no requiere ningún medio. Su PCB debe consistir en materiales de alta absorción que aumenten la contaminación. Aumentar la temperatura de los radiadores y disminuir la temperatura de los absorbentes aumenta la radiación. Una vez que la convección y la radiación son altas, afecta favorablemente la capacidad de disipación de calor de la PCB.

Uso de calculadoras de disipadores de calor en línea

Las calculadoras de disipadores de calor en línea son un software diseñado específicamente para calcular el disipador de calor. Hay varias calculadoras de disipadores de calor destinadas a diferentes tareas. Solo necesita unos pocos parámetros para operar estas calculadoras. Por ejemplo, algunas calculadoras calculan las temperaturas máximas que un dispositivo puede soportar. Debe proporcionar parámetros como la temperatura ambiente máxima y la potencia aplicada. Luego, la calculadora calculará la temperatura máxima y el control que puede manejar un dispositivo.

Algunas calculadoras similares calculan la capacidad de corriente de traza de PCB, el tamaño del disipador de calor y más. Estos están disponibles de forma gratuita y puede usarlos para optimizar su PCB.

Uso de diodos sensores de temperatura

También puede usar diodos semiconductores económicos para medir la disipación de calor. Algunos ejemplos de diodos que puede usar son 1N914‚, 1N4148 y 1N400X. Estos diodos no darán una medida exacta. Pero, aún pueden darle una estimación de la generación de calor a través de la PCB. Puede montar el diodo en componentes como transistores, transformadores y baterías. Para monitorear la temperatura, debe usar sensores con características de temperatura lineales. Y los diodos como los mencionados anteriormente son una buena opción para detectar la temperatura.

Usar hojas de datos/tablas para componentes comunes de PCB

Las hojas de datos son como manuales de instrucciones hechos por ingenieros para ingenieros. Estos contienen información exacta sobre cómo funciona una pieza. Cuando usa una hoja de datos, debe asegurarse de que sea la hoja de datos más reciente en el elemento dado. Consultar la hoja de datos más reciente es esencial para asegurarse de que no se encuentre con ningún error.

Puede encontrar hojas de datos con especificaciones detalladas para casi todas las partes. Incluye las propiedades térmicas de casi todos los componentes. Las hojas de datos son útiles para tener una idea de la generación de calor de cada elemento del PCB. Puede ayudar a administrar la capacidad de corriente de rastreo de PCB. Puede utilizar esta estimación para determinar cómo optimizar la PCB para la disipación de calor.

Método de conductividad térmica efectiva de volumen ponderado

En las PCB, la falla de un componente es suficiente para que falle la operatividad de toda la placa. La conductividad térmica entre los componentes de PCB no es constante. Por lo tanto, es esencial mantener un excelente diseño térmico para asegurarse de que la PCB pueda funcionar a altas temperaturas. El área de peso/unidad de PCB se refiere al grosor del revestimiento de cobre en la placa laminada. Para una conducción térmica eficiente, debe haber una ruta de cobre continua. La conductividad térmica también se ve afectada por el número de vías en la PCB.

Aumento de temperatura de trazas de PCB

Las huellas son los caminos que transportan la electricidad alrededor de la PCB. Estos rastros también pueden sobrecalentarse. Puede calcular el aumento de la temperatura de la traza de PCB usando P=I^2R, una ecuación derivada de Ohm es la ley.

Hay dos factores que afectan el aumento de temperatura en las trazas de PCB. Esas son la capacidad de corriente de traza de PCB y el ancho de traza. La capacidad de corriente de traza de PCB es la corriente máxima que puede transportar un bit. Los vientos más fuertes necesitarán un ancho de trazo más grueso.

Resumen

Esperamos que este artículo le haya resultado útil. Para darle un resumen, el calor excesivo puede afectar las funciones de la placa de circuito impreso. Por lo tanto, es fundamental identificar los puntos que generan un calor excesivo. Si la placa de circuito impreso no logra disipar el calor correctamente, toda la placa fallará. Es por eso que debe saber cómo diseñar su PCB y probarla para una disipación de calor óptima. Puede ser un proceso riguroso y requerirá pruebas, pruebas y más pruebas.

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