防止电子线路过热不仅仅是为了冷却,还要从一开始就尽量减少产生的多余热量。对于数字电路来说,可以是降低电压或时钟速度,或动态地改变时钟速度以适应当时的需要。微控制器通常有一个软件可控的实时时钟速度切换能力,使这一直截了当。对于一个功率电路来说,它可以是选择一个具有最快的开关时间和最低的ON电阻的器件,或者选择一个开关稳压器具有最低损耗的电感。随着现代世界越来越依赖电池电源,首先降低功耗是重要的。
假设你做了所有这些,你仍然有一些热量从电子设备转移到外部世界。如何做到这一点取决于你想要冷却的设备。电感器通常没有散热器的供应,所以如果你的电感器或变压器变热,对流不够,那么你将需要添加一些空气循环。正常情况下,这将意味着允许冷空气进入PCB外壳和允许热空气出来。
根据被冷却的设备,它可能需要一些猜测和实验来确定所需的气流。虽然你可以找到一个有用的曲线散热器,如这样:

这将给出给定气流的温度上升和功率,对很多设备来说你不会有那样的数据。

此外,如果需要一个合理的密封数量,以防止水进入,您将不能有孔的外壳。只是移动空气周围的外壳可能有助于冷却电路一点,但有方法改进。热管可以用来帮助将热量从一个地方转移到另一个地方,例如在外壳外面的散热器。有几种类型的热管,但许多使用气体来传递热量。它们是双向的,因为它们将热量从热管的热端转移到冷端。
在密封系统中移动热量的另一个选择是使用帕尔蒂尔效应的热电冷却器。这些半导体器件利用电把热量从一边传到另一边。不幸的是,用于供应Peltier设备的电源也会产生热量,所以额外的热量会在散热片一侧消散。当你想要冷却低于环境温度的东西时,它们往往是最有用的,比如冷却CCD成像仪以降低噪音,比如天文学。
更新的半导体在冷却时也会产生问题,因为它们通常非常小,而且没有添加散热片的简单方法。例如,英飞凌AUIRFN8405 MOSFET(以前的国际整流器)可以耗散136W,如果你可以保持外壳在25°C,但它是在一个5mm × 6mm的PQFN封装。

通常你只会从数据表中得到几个基本的数字,从结到外壳的热电阻,如1.1°C/W的AUIRFN8405。要计算出你实际上可以耗散的功率,你需要知道你将在PCB上实现的实际情况温度,这可能是棘手的。你将依靠PCB来带走热量,无论是在顶部铜层,但也可能使用内层和底层以及。当设备安装在给定区域的PCB上时,一些设备制造商会给出一个°C/W的值。然而,经常需要进行一些实验和测量。
使用金属芯PCB或IMS -绝缘金属基板可以改善从设备获得的热量。这些通常是单面或双面pcb与铝背衬或核心。铝是很好的导热体。铜也是一种很好的热导体,但是在PCB上使用的很薄的铜限制了散热的作用。您仍然可能需要进行一些实验,以了解如何使用IMS PCB消除热量。虽然PCB可以获得一些性能数据,但实际情况通常要比数据表中指定的50mm x 50mm方形散热片区域复杂得多。你可能会有一个奇怪的PCB散热器区域和可能有其他设备散热接近主要设备,这将很难考虑。IMS pcb对于大功率led特别有用,因为简单的电路会消耗大量多余的热量。
另一种用小包裹移动热量的常见方法是在包裹热垫上的设备下面使用小通道。德州仪器的应用说明AN-1520(文件名为snva183b.pdf)有一些有趣的数据和图表显示,例如,不同模具尺寸的通孔数量和分布的有效性的变化。

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