电源适配器的热设计层次

发布时间:2022-01-25 16:33:32 编辑:管理员 点击:2992 分类:行业动态

  电源适配器相信大家都有所了解,但是说起一些专用术语就不太清楚了。例如热设计层次,所谓热设计就是把电子设备输入的热量降至最低,并提高散热效果,把电子设备内部有害的热量排出到电子设备外部的环境中,获得合适的工作温度,电子设备的热设计可分为3个层次。下面就跟随厂家一起来了解下吧!

  (1)电子设备机箱、机框及方腔等的系统级别的热设计,即系统级(systems)热设计。

  (2)电子模块、散热器、PCB级别的热设计,即封装级(packages)热设计。

  (3)元器件级别的热设计,即组件级(components)热设计。

  系统级热设计主要研究电子设备所处环境的温度对其影响,环境温度是系统级热设计的重要边界条件。系统级热设计是采取措施控制环境温度,使电子设备在适宜的温度环境下进行工作。

  系统级制造商所面对的最大问题就是研发一种散热效率高的机箱、机框及方腔,以使热量可以迅速地导入至环境中。每一种电子设备的设计考虑都是不同的,并且需要清楚地了解电子设备性能和所受的尺寸限制。例如,在金属块和PCB垫片间必须进行可靠和有效的连接。通常,热量通过PCB上的热过孔到达另一层的铜块上,之后,热量再通过导热的方式进入外壳或外部散热器中。

  当一个外壳内需要去除大量的热时,需要一个外部散热器,外部散热器扩展了换热表面,便于热量进入空气中。散热器常用的材料是铝或铜。由于散热器和空气之间为对流换热,所以有必要对散热器的几何外形进行优化。优化设计必须考虑散热器周围的空气流动情况,而这一区域的空气流动又受到散热器的影响,这是散热器优化设计所要面对的挑战。散热器的性能取决于材料、翅片数、翅片厚度和基板厚度等参数。铜材料具有很高的热导率,但相同体积下铝的质量更轻,同时价格也更便宜。例如,在一些PCB中通过使用一些基板来提升传热能力,这些基板使用陶瓷或覆有铜、铝或其他材料。

  封装级热设计在国外发展较为成熟,出现了电子元器件封装专业。封装级热设计与设备的电路设计、结构设计密切相关。对PCB基材进行适当选择是封装级热设计的重要内容。覆铜箔层压板的种类和特性是PCB设计和制造工艺人员所关心的项目,除了一般要求的强度、绝缘、介质系数等外,对覆铜板的热性能有特殊要求。覆铜板的热性能有两个方面的内容。

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