Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 4
Вот вроде бы полезный материал, но вывод…
2-3 Вт с какой площади?
Вопрос с переходными отверстиями не раскрыт. ПП с металлическим ядром не рассмотрены… Так сколько тепла может рассеять печатная плата?
В итоге статья не отвечает на вопрос, поставленный в названии.
А ведь есть статья 1, статья 2, статья 3.
Можно сделать вывод, что тепловое сопротивление платы можно загнать в район 10 С/Вт даже на стационарном воздушном потоке. Для рассеивания 2-3 Вт вполне достаточно будет.«Стационарный воздушный поток» — что имелось ввиду? Естественная конвекция?
2-3 Вт с какой площади?
Вопрос с переходными отверстиями не раскрыт. ПП с металлическим ядром не рассмотрены… Так сколько тепла может рассеять печатная плата?
В итоге статья не отвечает на вопрос, поставленный в названии.
А ведь есть статья 1, статья 2, статья 3.
Спасибо за обратную связь! Статьи, что Вы скинули — про достаточно скучный случай отвода тепла по вертикальной оси, когда влияние платы не учитывается. Не учитывается обоснованно, потому что в большинстве практических случаях им можно пренебречь. Этот случай, действительно, много где должен быть описан.
Там, безусловно, влияние количества и заполнения переходных отверстий играет критическую роль, так как это последовательный резистор в эквивалентной цепи. Здесь же, если внимательно посмотреть на графики (особенно не только на те, что я приводил, но и те, что в статье), то можно увидеть, что 4 или 16 переходных отверстий выводят на примерно ту же асимптоту. Поэтому тратиться на дорогостоящую забивку или технологически нестабильное заполнение припоем тут не имеет смысла, конечно.
Тут основную роль играет площадь металла с непосредственным соединением с микросхемой. При её изменении от 300 до 17500 мм² тепловое сопротивление меняется от 100 до 10 К/Вт. Соответственно, район 10 К/Вт является оценкой предельно достижимого текстолитовой платой теплового сопротивления (сколько бы плату не увеличивай уже, большого эффекта не будет). Какую мощность можно рассеять при 10 К/Вт, на это уже даёт ответ простая достаточно формула (есть в статье), в зависимости от теплового сопротивления «кристалл-плата» и заданных температур (среды и предела для допустимого нагрева микросхемы). В качестве ориентира я указал 2-3 Вт, при которых микросхема нагреется на 25-45 К относительно комнатной температуры, что волне допустимо.
Про платы с металлическим основанием (спасибо, что написали) данная модель прекрасно применима, тут достаточно одного вычисления по приведённой формуле с функциями Бесселя. Там предел будет в районе 4 К/Вт.
«Стационарный» — да, «естественная конвекция» точнее и понятнее звучит. При вынужденной конвекции коэффициент h в формуле будет больше (15 Вт/м²К при естественной и 45 Вт/м²К для потока 2,5 м/с). Даёт хороший эффект на маленьких площадях, а асимптоту изменит не сильно — 2-3 К/Вт уберёт.
Там, безусловно, влияние количества и заполнения переходных отверстий играет критическую роль, так как это последовательный резистор в эквивалентной цепи. Здесь же, если внимательно посмотреть на графики (особенно не только на те, что я приводил, но и те, что в статье), то можно увидеть, что 4 или 16 переходных отверстий выводят на примерно ту же асимптоту. Поэтому тратиться на дорогостоящую забивку или технологически нестабильное заполнение припоем тут не имеет смысла, конечно.
Тут основную роль играет площадь металла с непосредственным соединением с микросхемой. При её изменении от 300 до 17500 мм² тепловое сопротивление меняется от 100 до 10 К/Вт. Соответственно, район 10 К/Вт является оценкой предельно достижимого текстолитовой платой теплового сопротивления (сколько бы плату не увеличивай уже, большого эффекта не будет). Какую мощность можно рассеять при 10 К/Вт, на это уже даёт ответ простая достаточно формула (есть в статье), в зависимости от теплового сопротивления «кристалл-плата» и заданных температур (среды и предела для допустимого нагрева микросхемы). В качестве ориентира я указал 2-3 Вт, при которых микросхема нагреется на 25-45 К относительно комнатной температуры, что волне допустимо.
Про платы с металлическим основанием (спасибо, что написали) данная модель прекрасно применима, тут достаточно одного вычисления по приведённой формуле с функциями Бесселя. Там предел будет в районе 4 К/Вт.
«Стационарный» — да, «естественная конвекция» точнее и понятнее звучит. При вынужденной конвекции коэффициент h в формуле будет больше (15 Вт/м²К при естественной и 45 Вт/м²К для потока 2,5 м/с). Даёт хороший эффект на маленьких площадях, а асимптоту изменит не сильно — 2-3 К/Вт уберёт.
Очень нужная и полезная статья. Но хотелось бы больше практических выводов. Скажем, есть площадь 20 мм на 20 мм, на которой располагаем тепловыделяющий элемент. Сколько градусов на ватт рассеиваемого тепла получим при разных конструкциях платы: однослойная с медью 18 микрон, с медью 35 микрон, двухслойная (то есть тепло передаем и на вторую сторону через переходные) с медью 35 микрон (1 oz), с медью 70 микрон (2oz). Как влияет количество переходных отверстий. Как влияет диаметр переходных отверстий. Если уменьшим площадь до 10 мм на 10 мм, то градусы на ватт как изменятся? Если увеличим площадь для этого компонента до 50 мм на 50 мм, как изменится?
Такие качественные оценки, на мой взгляд, очень полезны с практической точки зрения.
Такие качественные оценки, на мой взгляд, очень полезны с практической точки зрения.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
SamsPcbCalc, часть 2: Сколько тепла может рассеять печатная плата?