PCB Design&Analysis

電子システムで動作するジャンクションボックス

温度は気分のむら、移転の考え、さらには喜びを引き起こす可能性があります。 これは、もちろん、あなたの快適さのレベルや周囲温度の好みに依存します。 また、私に四季のうち四つの野外活動を与える状態の居住者であることは、暖かい気候に偏性を促進します。

しかし、フロリダ、イリノイ、いくつかの冬の間、私は簡単に間違えることができる時がまだあります。 あなたが想像することができるように、これは確かに気分のむらや移転の考えを促進します。

また、私たち(人間)は、私たちが住んでいる環境の周囲温度の影響を受ける唯一の存在ではありません。 さらに、温度変化は、一部のデバイスで機能をすべて一緒に停止させることさえできます。 また、フロリダ州でI-75を運転している間にエンジンの過熱を経験したことがない場合は、真夏の間に幸運に数えることができます。 また、これは動作温度または接合部温度と呼ばれる別の温度分類に私をもたらします。 前述したように、推奨温度を超えると、機能に有害な影響を与える可能性があります。

周囲温度とは何ですか?

温度の考慮は、私たちの個人的な生活、職業生活、そして私たちが日々の存在に対応するために使用するデバイスのあらゆる面で不可欠な関心事です。 さらに、科学、エレクトロニクス、コンピュータ技術全体の分野では、これらの同じ温度の懸念を中心に設計が構築されています。 より具体的には、電子デバイスの設計と電子部品の使用時には、二つの温度分類が特に注意を必要とします。 私が言及している2つの温度パラメータは、周囲温度と接合部温度または動作温度です。

まず、周囲温度とは、デバイスがオンになっている間の周囲の空気またはデバイスが存在する環境の温度を指します。 また、周囲温度の定義は、コンポーネントまたは機器自体の測定だけでなく、その環境です。 ご想像のとおり、この測定は、デバイスの動作、性能、およびライフサイクルにとって非常に重要です。

抵抗、プロセッサ、トランジスタのいずれであろうと、測定の精度と測定自体は、性能と機能を維持するために不可欠です。 さらに、あらゆる部品に最適周囲温度の環境を輪郭を描く指針セットか推薦がある。 周囲温度を得るための最も重要な理由は、それが接合部温度または動作温度に直接影響するという事実である。

例えば、パソコンの場合、周囲温度は周囲のコンピュータ機器の気温の尺度です。 また、あらゆるPCの最も重大な部品はマイクロプロセッサ破片である。 さらに、これは、それ(マイクロプロセッサ)は、通常、PCケース内の他のファンに加えて、所定の位置に独自の冷却システムを持っている理由です。 この測定はデバイスの機能とライフサイクルにとって重要ですが、マイクロプロセッサにとってはさらに重要です。

最後に、Pcまたはそのコンポーネントの最適な周囲温度は600から750華氏の範囲です。 さらに、操作上言えば、PCをより長期間操作する場合は、PCがこのスペクトルの下端にある必要があります。 私は熱によるマイクロプロセッサの故障を経験したことはありませんが、私は持っているシステムを見てきました。 要約すると、周囲温度はデバイスの全体的な温度を決定する可能性があり、決定されるため、常に考慮する必要があります。

白い背景にコンデンサの一握り

あなたの設計のための適切なコンデンサを見つけると、その周りの電圧のニーズをバランスさせる間、彼らは実装するのが難しいことがあります。

接合部温度とは何ですか?

電子工学の分野では、接合温度と動作温度は同じにすることができ、例えば、デバイスで使用されている半導体。 しかし、接合部温度も周囲温度の影響を直接受けます。集積回路の場合、次の式は2つの測定パラメータの間のこの関係を示しています。

TJ=Ta+(PD x Rja)

この式では、

TJは接合温度を摂氏で表します

Taは周囲温度を摂氏で表します

PDは集積回路の消費電力をワットで表します

Rjaは接ワッツ

また、トランジスタ接合温度(半導体)の略である接合温度は、電子デバイスで使用されている実際の半導体の最高動作温度です。 操作の間に、それは部品の外面および場合の温度の温度より高いです。 また、この差は、接合部からケースへの熱伝達量に接合部からケースへの熱抵抗を乗じたものに相当します。

また、多くの物理的性質は、半導体材料の温度に影響を与える可能性があります。 これには、電荷キャリアの熱生成、ドーパント元素の拡散速度、およびキャリア移動度が含まれます。

半導体材料における熱生産用語集

電荷キャリアは、電荷を運ぶ自由に動く粒子または準粒子の物理学における用語です。 これは、導体(電気)に電荷を運ぶ粒子に特に当てはまります。 さらに、これらの粒子の二つの例は、イオンと電子である。

ドーパント元素またはドーピング剤は、その初期の電気的または光学的特性を変更するために化学材料に挿入された不純物元素の痕跡です。

キャリア移動度は、電場がそれを引っ張るときに、電子が半導体または金属をどのように迅速に移動できるかを示す特性パラメータ(物理学における)で

適切な接合部温度を維持することの重要性?

ジャンクション温度は安全な動作温度でもあるため、設計上の考慮事項だけでなく、機能や性能上の考慮事項にも関係します。 したがって、最大接合部温度を計算できるようにする必要があります。

さらに、最大接合部温度に関するガイドラインは、部品に付属のデータシートに記載されています。 また、指定された消費電力のために必要なケースから周囲への熱抵抗の計算にも使用されています。 さらに、この計算の結果は、適用可能な場合には、設計に適したヒートシンクの選択プロセスを支援します。

また、今日の現在のプロセッサ(PC)では、ほとんどのメーカーがプロセッサチップのコア温度を監視するための内蔵ネットワークセンサーを提供しています。 したがって、センサがTJの食点付近の温度を登録するたびに、熱調整が開始されます。 この測定には、クロック速度の低下、クロックゲーティング、およびクロックストレッチが含まれ、すべてがコア温度を低下させます。 ただし、これらの対策が十分でない場合は、過度のTJによる損傷を防ぐために、センサーがシャットダウンを開始します。 したがって、(チップ)接合部温度の近似値を得るために、前述の式TJ=Ta+(PD x Rja)を使用します。

回路上のトランジスタ

マイクロプロセッサとトランジスタは、動作温度に対する非常に敏感なニーズを持っています。

電子機器では、すべての機器が動作するために電力を必要とします。 この電力は、指定された電源からの電流と電圧の両方を介して導入されます。 しかし、デバイスによるエネルギーの消費は熱を生成し、したがって接合部温度が上昇する結果となる。 全体として、周囲温度(Ta)は、デバイスが動作する最低温度を決定します。 熱を制御するために使用されているあらゆる手段にもかかわらず、使用中の装置は周囲の環境より高い接合部温度を常に所有しています。 したがって、接合部温度は周囲温度に依存するため、設計およびデバイス全体の用途に影響を与えます。

電子回路内の温度制御は、どの設計者にとっても困難なプロセスですが、ケイデンスの一連の設計と解析ツールを使用すると、簡単に休むことができま Allegro PCB Designerは、お客様およびお客様の分析チームと協力して、電子設計のいずれかを通じて適切な温度調整と熱放散を保証します。

ケイデンスがどのようにソリューションを提供しているかについての詳細を知りたい場合は、当社の専門家チームに相談してください。

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