電路板級熱分析-入門簡介

今天再次挖一個大坑哈，對電路板級熱分析進行一個初步的簡單介紹，熱分析是個很麻煩的事情，有很多軟件可以做這件事情，事實上很大一部分的工作是機構工程師做的，他們根據我們提供的一些參數得到如下圖所示的結果：

我們也有我們需要做的事情，因為我們在實際的時候不可能在一開始就把PCB板布好，我們需要做一些初步的計算，知道每個元件在獨立的情況下，他們的散熱和溫度情況。

我們要分析的東西首先注明：

三極管，二極管，Mos管，電阻，繼電器

芯片 (單片機, 穩壓器, 驅動)

電容（一般是ESR大的需要分析）

PCB板的大電流線

當然我們的步驟是比較簡單的，首先確定環境溫度，然后計算最大功率下，元件的結溫。判斷的方法就是把那些散熱功率=85%×額定功率和大于1/4W的器件，我們就需要注意他們了。

穩態功耗的計算

下面把所有的公式羅列出來：

單片機的工作電流是和頻率有關系的：

電容熱計算和紋波電壓和ESR有關不詳細敘述了。

這里要補充一些內容，對于齊納管和TVs或者壓敏電阻來說，更多的是能量擊穿，因此算脈沖能量積分是更有意義的事情，如果算散發功率可能得出錯誤的結論，也建議大家可以在瞬態的時候使用拉普拉斯方法計算或者直接去求助仿真工具。

計算結溫的一般方法是：

封裝不一樣熱阻是不一樣的,以三極管為例：

另外就是額定功率可能隨著環境溫度變化，如電阻的額定功率圖：

以上介紹都是熱分析中最簡單的一部分，實際上熱阻是變化的，因此這是個很麻煩的事情，我想花些時間把這些東西討論清楚。

最后補充一點的是：我們不僅僅只是分析每個元件的功率，也要確定把高熱的器件給劃分出來，這對于PCB布板來說意義重大。以后可以整理一個實例，給大家看看在一堆高熱區域中不謹慎會帶來什么結果。