PCB Design & Analysis

csatlakozó doboz dolgozik egy elektronikus rendszer

hőmérséklet okozhat hangulatváltozások, gondolatok áthelyezés, és még öröm. Ez természetesen a kényelmi szinttől vagy a környezeti hőmérséklet preferenciájától függ. Szintén, olyan állam lakója, amely évente négy évszakból négy szabadtéri tevékenységet biztosít számomra, elősegíti a melegebb éghajlat részrehajlását.

azonban még mindig vannak olyan esetek, amikor könnyen összetéveszthetem Floridát, mondjuk Illinoist néhány télen. Ahogy el tudod képzelni, ez valóban elősegíti a hangulatváltozásokat és az áthelyezés gondolatait.

emellett nem mi (emberek) vagyunk az egyetlen entitások, amelyeket a környezet környezeti hőmérséklete befolyásol, amelyben tartózkodunk. Ezenkívül a hőmérséklet-változások egyes készülékekben akár a funkcionalitást is megállíthatják. Sőt, szerencsésnek mondhatja magát, ha még soha nem tapasztalta a motor túlmelegedését Floridában, az I-75-ös vezetés közben, nyár közepén. Szintén, ez egy másik hőmérsékleti osztályozáshoz vezet, az úgynevezett üzemi hőmérséklet vagy csatlakozási hőmérséklet. Mint korábban tárgyaltuk, az ajánlott hőmérséklet túllépése káros hatással lehet a funkcionalitásra.

mi a környezeti hőmérséklet?

a hőmérsékleti szempontok alapvető fontosságúak a személyes életünk, a szakmai életünk minden területén, sőt még a mindennapi létünk befogadására használt eszközökön is. Továbbá a tudomány, az elektronika és a számítástechnika egészében a tervek ugyanazon hőmérsékleti aggályok köré épülnek. Pontosabban, két hőmérsékleti osztályozás különös figyelmet érdemel az elektronikus eszközök tervezésekor és az elektronikus alkatrészek használatakor. A két hőmérsékleti paraméter, amelyre utalok, a környezeti hőmérséklet, valamint a csatlakozási hőmérséklet vagy az üzemi hőmérséklet.

először is, a környezeti hőmérséklet a környező levegő vagy a környezet hőmérsékletére utal, amelyben a készülék tartózkodik, miközben a készülék be van kapcsolva. A környezeti hőmérséklet meghatározása magában foglalja az alkatrészek vagy berendezések, valamint a környezet mérését is. Mint gondolnád, ez a mérés nagyon fontos az eszköz működése, teljesítménye és életciklusa szempontjából.

legyen szó ellenállásról, processzorról vagy tranzisztorról, a mérés pontossága és maga a mérés elengedhetetlen a teljesítmény és a funkcionalitás fenntartásához. Ezenkívül minden alkatrésznek van egy ajánlása vagy iránymutatása, amely felvázolja az optimális környezeti hőmérsékleti környezetet. A környezeti hőmérséklet megszerzésének legfontosabb oka az a tény, hogy közvetlenül befolyásolja a csomópont hőmérsékletét vagy az üzemi hőmérsékletet.

például PC-k esetén a környezeti hőmérséklet a környező számítógépes berendezések levegőhőmérsékletének mértéke. A PC-k legkritikusabb összetevője a mikroprocesszoros chip. Ezenkívül ez az oka annak (mikroprocesszor) általában saját hűtőrendszerrel rendelkezik a PC-ház többi ventilátora mellett. Bár ez a mérés kritikus fontosságú az eszköz funkcionalitása és életciklusa szempontjából, még inkább a mikroprocesszor esetében.

végül a PC-k vagy alkatrészeinek optimális környezeti hőmérséklete 600-750 Fahrenheit között mozog. Ezenkívül működési szempontból a PC-nek ennek a spektrumnak az alsó végén kell lennie, ha hosszabb ideig üzemelteti a PC-t. Bár soha nem tapasztaltam mikroprocesszor meghibásodást a hő miatt, láttam olyan rendszereket, amelyek. Összefoglalva, a környezeti hőmérséklet diktálhatja és diktálja az eszköz teljes hőmérsékletét, ezért állandó mérlegelésre van szükség.

egy maroknyi kondenzátor fehér háttérrel

a tervezéshez megfelelő kondenzátor megtalálása és a feszültségkiegyenlítés között bonyolult lehet megvalósítani.

mi a csatlakozási hőmérséklet?

az elektronika területén a csatlakozási hőmérséklet és az üzemi hőmérséklet azonos lehet; például a készülékben használt félvezető. A csatlakozási hőmérsékletet azonban közvetlenül befolyásolja a környezeti hőmérséklet is, integrált áramkörök esetében a következő egyenlet a két mérési paraméter közötti kapcsolatot ábrázolja.

TJ = Ta + (PD x Rja)

míg ebben az egyenletben:

TJ képviseli a csatlakozási hőmérsékletet Celsius-ban

Ta képviseli a környezeti hőmérsékletet Celsius-ban

PD képviseli az integrált áramkör teljesítményeloszlását wattban

Rja képviseli a környezeti hőellenállást wattban

ezenkívül a csatlakozási hőmérséklet, amely rövid a tranzisztor csatlakozási hőmérsékletére (félvezető), az elektronikus eszközben használt tényleges félvezető maximális üzemi hőmérséklete. Működés közben magasabb, mint az alkatrész külső hőmérséklete és a ház hőmérséklete. Ezenkívül a különbség megegyezik a csomópontról a tokra átvitt hőmennyiséggel, szorozva a csomópont-ház hőállóságával.

ezenkívül számos fizikai tulajdonság befolyásolhatja a félvezető anyagok hőmérsékletét. Ez magában foglalja a töltéshordozók hőtermelését, a dópoló elemek diffúziós sebességét és a hordozó mobilitását.

a félvezető anyagok hőtermelésének Kifejezésgyűjteménye

töltéshordozók a fizikában a szabadon mozgó részecskék vagy kvázirészecskék kifejezése, amelyek elektromos töltést is hordoznak. Ez különösen igaz azokra a részecskékre, amelyek elektromos töltést hordoznak a vezetőkben (elektromos). Ezen túlmenően két példa ezekre a részecskékre az ionok és az elektronok.

a dópoló elemek vagy dópoló anyagok olyan szennyező elemek nyomai, amelyeket kémiai anyagba helyeznek annak kezdeti elektromos vagy optikai tulajdonságainak módosítása céljából.

a Hordozómobilitások egy jellemző paraméter (a fizikában), amely azt ábrázolja, hogy az elektron milyen gyorsan mozoghat egy félvezetőn vagy fémen, amikor egy elektromos mező meghúzza.

a megfelelő csatlakozási hőmérséklet fenntartásának fontossága?

mivel a csomópont hőmérséklete egyben a biztonságos üzemi hőmérséklet is, ez természetesen az általános tervezési szempontok, valamint a funkcionalitás és a teljesítmény szempontjai szempontjából is releváns. Ezért szükséges a maximális csatlakozási hőmérséklet kiszámítása.

ezenkívül a csomópont maximális hőmérsékletére vonatkozó iránymutatások az alkatrészhez mellékelt adatlapon találhatók. Ezenkívül a megadott teljesítményeloszláshoz szükséges ESET-környezeti hőellenállás-számításokhoz is használják. Ezen túlmenően e számítás eredményei adott esetben segítik a tervezéshez megfelelő hűtőborda kiválasztását.

a mai jelenlegi processzorokkal (PC) a legtöbb gyártó beépített hálózati érzékelőket biztosít a processzor chip maghőmérsékletének figyelemmel kísérésére. Így, amikor az érzékelő regisztrálja a hőmérsékletet a TJ napfogyatkozási pontja közelében, termikus fojtást kezdeményez. Ez az intézkedés magában foglalja az óra sebességének csökkentését, az óra kapuzását és az óra nyújtását, amelyek mindegyike csökkenti a mag hőmérsékletét. Ha azonban ezek az intézkedések nem elegendőek, az érzékelő leállítást kezdeményez a túlzott TJ okozta károk megelőzése érdekében. Tehát a (chip) csatlakozási hőmérséklet közelítéséhez a korábban tárgyalt egyenletet használjuk: TJ = Ta + (PD x Rja).

áramköri tranzisztorok

a mikroprocesszorok és a tranzisztorok nagyon érzékenyek az üzemi hőmérsékletre.

az elektronikában minden eszköz működéséhez áram szükséges. Ezt az energiát mind az áram, mind a feszültség révén egy kijelölt forrásból vagy forrásokból vezetik be. Az eszköz energiafogyasztása azonban hőt hoz létre, így a csatlakozási hőmérsékletek növekedését eredményezi. Összességében a környezeti hőmérséklet (ta) határozza meg a készülék minimális hőmérsékletét. Függetlenül attól, hogy milyen intézkedéseket alkalmaznak a hő szabályozására, a használatban lévő eszköz mindig magasabb csatlakozási hőmérséklettel rendelkezik, mint a környező környezet. Ezért a csomópont hőmérséklete a környezeti hőmérséklettől függ, és így befolyásolja a tervezést és az eszköz általános alkalmazási felhasználását.

az elektronikus áramkörön belüli hőmérséklet-szabályozás bármely tervező számára nehéz folyamat lehet, de a Cadence tervezési és elemzési eszközeivel könnyedén pihenhet. Az Allegro PCB Designer együttműködik Önnel és elemző csapataival, hogy biztosítsa a megfelelő hőmérséklet-szabályozást és hőelvezetést bármely elektronikus tervén keresztül.

ha többet szeretne megtudni arról, hogy a Cadence hogyan kínálja a megoldást az Ön számára, beszéljen szakértőinkkel.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.