高溫或內(nèi)部功耗產(chǎn)生的過多熱量可能改變功率電感電子元件的特性并導致其關(guān)機、在指定工作范圍外工作,甚或出現(xiàn)故障。電源管理器件(及其相關(guān)電路)經(jīng)常會遇到這些問題,因為輸入與負載之間的任何功耗都會導致器件發(fā)熱,所以必須將熱量從這些繞線電感器件中驅(qū)散出來,使其進入PCB、附近的元器件或周圍的空氣。即使在傳統(tǒng)高效的開關(guān)電源中,當設(shè)計PCB和選擇外部元器件時,也都必須考慮散熱問題。
設(shè)計電源管理電路時,在考察散熱問題之前對熱傳遞進行基本了解是很有幫助的。首先,熱量是一種能量,會由于兩個系統(tǒng)之間存在溫差而進行傳輸。熱傳遞通過三種方式進行:傳導、對流和輻射。當高溫器件接觸到低溫器件時,會發(fā)生傳導。高振幅的高溫原子與低溫材料的原子碰撞,從而增加低溫材料的動能。這種動能的增加導致高溫材料的溫度上升和低溫材料的溫度下降。
在對流中,熱傳遞發(fā)生在器件周圍的空氣中。在自然對流中,物體加熱周圍的空氣,空氣受熱時膨脹形成真空,導致冷空氣取代熱空氣。因此形成循環(huán)氣流,不斷將器件的熱量傳輸給周圍的空氣。另一種形式是強制對流,例如風扇主動吹冷空氣,從而加速取代暖空氣。當物體將電磁波(熱輻射)發(fā)送至周圍環(huán)境時就會產(chǎn)生輻射。輻射熱量無需介質(zhì)傳遞(熱量可以通過真空輻射)。在PCB中,熱傳遞的主要方法是傳導,其次是對流。
公司網(wǎng)站:聯(lián)系電話梁生