電源適配器的熱設計層次

發布時間:2022-01-25 16:33:32 作者:管理員 點擊:1662 分類:行業動態

  電源適配器相信大家都有所了解,但是說起一些專用術語就不太清楚了。例如熱設計層次,所謂熱設計就是把電子設備輸入的熱量降至最低,并提高散熱效果,把電子設備內部有害的熱量排出到電子設備外部的環境中,獲得合適的工作溫度,電子設備的熱設計可分為3個層次。下面就跟隨廠家一起來了解下吧!

  (1)電子設備機箱、機框及方腔等的系統級別的熱設計,即系統級(systems)熱設計。

  (2)電子模塊、散熱器、PCB級別的熱設計,即封裝級(packages)熱設計。

  (3)元器件級別的熱設計,即組件級(components)熱設計。

  系統級熱設計主要研究電子設備所處環境的溫度對其影響,環境溫度是系統級熱設計的重要邊界條件。系統級熱設計是采取措施控制環境溫度,使電子設備在適宜的溫度環境下進行工作。

  系統級制造商所面對的最大問題就是研發一種散熱效率高的機箱、機框及方腔,以使熱量可以迅速地導入至環境中。每一種電子設備的設計考慮都是不同的,并且需要清楚地了解電子設備性能和所受的尺寸限制。例如,在金屬塊和PCB墊片間必須進行可靠和有效的連接。通常,熱量通過PCB上的熱過孔到達另一層的銅塊上,之后,熱量再通過導熱的方式進入外殼或外部散熱器中。

  當一個外殼內需要去除大量的熱時,需要一個外部散熱器,外部散熱器擴展了換熱表面,便于熱量進入空氣中。散熱器常用的材料是鋁或銅。由于散熱器和空氣之間為對流換熱,所以有必要對散熱器的幾何外形進行優化。優化設計必須考慮散熱器周圍的空氣流動情況,而這一區域的空氣流動又受到散熱器的影響,這是散熱器優化設計所要面對的挑戰。散熱器的性能取決于材料、翅片數、翅片厚度和基板厚度等參數。銅材料具有很高的熱導率,但相同體積下鋁的質量更輕,同時價格也更便宜。例如,在一些PCB中通過使用一些基板來提升傳熱能力,這些基板使用陶瓷或覆有銅、鋁或其他材料。

  封裝級熱設計在國外發展較為成熟,出現了電子元器件封裝專業。封裝級熱設計與設備的電路設計、結構設計密切相關。對PCB基材進行適當選擇是封裝級熱設計的重要內容。覆銅箔層壓板的種類和特性是PCB設計和制造工藝人員所關心的項目,除了一般要求的強度、絕緣、介質系數等外,對覆銅板的熱性能有特殊要求。覆銅板的熱性能有兩個方面的內容。

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