PCB Design & Analysis

Junction box werken in een elektronisch systeem

temperatuur kan stemmingswisselingen, gedachten van verplaatsing en zelfs vreugde veroorzaken. Dit is natuurlijk afhankelijk van uw comfortniveau of omgevingstemperatuur voorkeur. Als inwoner van een staat die me vier van de vier seizoenen per jaar buitenactiviteiten biedt, bevordert het ook een partialiteit voor een warmer klimaat.

echter, er zijn nog steeds momenten waarop ik gemakkelijk Florida kan verwarren met bijvoorbeeld Illinois tijdens sommige winters. Zoals u zich kunt voorstellen, bevordert dit inderdaad stemmingswisselingen en gedachten over verhuizing.

ook zijn wij (mensen) niet de enige entiteiten die worden beïnvloed door de omgevingstemperatuur van de omgeving waarin we wonen. Bovendien kunnen temperatuurveranderingen zelfs de functionaliteit bij elkaar in sommige apparaten stoppen. Bovendien kun je jezelf gelukkig prijzen als je nog nooit een motor oververhitting hebt ervaren tijdens het rijden op de I-75 in Florida, in het midden van de zomer. Dit brengt me ook bij een andere temperatuurclassificatie genaamd bedrijfstemperatuur of kruistemperatuur. Zoals eerder besproken, kan overschrijding van de aanbevolen temperatuur nadelige gevolgen hebben voor de functionaliteit.

Wat is omgevingstemperatuur?

Temperatuuroverwegingen zijn een essentieel punt van zorg in elk aspect van ons persoonlijke leven, professionele leven, en zelfs de apparaten die we gebruiken om ons dagelijks bestaan tegemoet te komen. Bovendien worden op het gebied van wetenschap, elektronica en computertechnologie als geheel ontwerpen gebouwd rond dezelfde temperatuurproblemen. Meer in het bijzonder verdienen twee temperatuurclassificaties speciale aandacht bij het ontwerpen van elektronische apparaten en het gebruik van elektronische componenten. De twee temperatuurparameters die ik bedoel zijn omgevingstemperatuur en kruistemperatuur of bedrijfstemperatuur.

Ten eerste heeft de omgevingstemperatuur betrekking op de temperatuur van de omringende lucht of omgeving waarin het toestel zich bevindt, terwijl het toestel is ingeschakeld. De definitie van omgevingstemperatuur is ook de meting van de componenten of apparatuur zelf en zijn omgeving. Zoals u zich kunt voorstellen, is deze meting zeer belangrijk voor de werking van het apparaat, de prestaties en de levenscyclus.

of het nu een weerstand, processor of transistor is, de nauwkeurigheid van de meting en de meting zelf zijn cruciaal voor het behoud van prestaties en functionaliteit. Bovendien heeft elk onderdeel een aanbeveling of Richtlijn ingesteld die de optimale omgeving van de omgevingstemperatuur schetst. De belangrijkste reden voor het verkrijgen van de omgevingstemperatuur is het feit dat het direct van invloed op de kruistemperatuur of bedrijfstemperatuur.

bij pc ‘ s is de omgevingstemperatuur bijvoorbeeld een maat voor de luchttemperatuur van de omringende computerapparatuur. Ook, de meest kritische component in elke PC is de microprocessor chip. Bovendien, dit is de reden waarom het (microprocessor) meestal een eigen koelsysteem op zijn plaats naast de andere ventilatoren in een PC-behuizing. Hoewel deze meting van cruciaal belang is voor de functionaliteit van het apparaat en de levenscyclus, is het nog meer zo voor de microprocessor.

ten slotte varieert de optimale omgevingstemperatuur voor PC ‘ s of onderdelen daarvan van 600 tot 750 Fahrenheit. Bovendien, operationeel gesproken, zou de PC aan de onderkant van dit spectrum moeten zijn als de PC langer wordt gebruikt. Hoewel ik nog nooit een microprocessor storing als gevolg van warmte heb ervaren, heb ik systemen die hebben gezien. Kortom, de omgevingstemperatuur kan en zal de totale temperatuur van een apparaat dicteren, en dus is constante overweging vereist.

 een handvol condensatoren tegen een witte achtergrond

tussen het vinden van de juiste condensator voor uw ontwerp en het balanceren van de spanning eromheen, kunnen ze lastig te implementeren zijn.

Wat is Kruistemperatuur?

op het gebied van elektronica kunnen de verbindingstemperatuur en de bedrijfstemperatuur gelijk zijn; bijvoorbeeld de in het toestel gebruikte halfgeleider. De kruistemperatuur wordt echter ook direct beïnvloed door de omgevingstemperatuur, en voor geïntegreerde schakelingen toont de volgende vergelijking deze relatie tussen de twee meetparameters.

TJ = Ta + (PD x Rja)

Overwegende dat in deze vergelijking:

TJ de verbindingstemperatuur in Celsius

Ta de omgevingstemperatuur in Celsius

PD de vermogensdissipatie van de geïntegreerde schakeling in Watt

Rja de aansluiting op de omgevingstemperatuur in Celsius/Watt vertegenwoordigt.

bovendien is de verbindingstemperatuur, kortweg de transistorkoppelingstemperatuur (halfgeleider), de maximale bedrijfstemperatuur van de werkelijke halfgeleider die in het elektronische apparaat wordt gebruikt. Tijdens het gebruik is het hoger dan de temperatuur van de buitenkant van het onderdeel en de temperatuur van de behuizing. Ook is het verschil gelijk aan de hoeveelheid warmte die van de kruising naar de zaak wordt overgebracht, vermenigvuldigd met de kruising-naar-geval thermische weerstand.Bovendien kunnen talrijke fysische eigenschappen de temperatuur van halfgeleidermaterialen beïnvloeden. Dit omvat de thermische productie van ladingsdragers, de diffusiesnelheid van dopingelementen en de mobiliteit van dragers.

Glossary of Terms for Thermal Production in Semiconductor Materials

ladingdragers is de term in de fysica voor vrij bewegende deeltjes of quasideeltjes die ook een elektrische lading dragen. Dit geldt met name voor deeltjes die een elektrische lading dragen in geleiders (elektrisch). Verder zijn twee voorbeelden van deze deeltjes ionen en elektronen.

Dopingelementen of dopingmiddelen zijn de sporen van een onzuiverheidselement dat in een chemisch materiaal wordt ingebracht om de initiële elektrische of optische eigenschappen ervan te wijzigen.

Dragermobiliteit is een karakteristieke parameter (in de fysica) die aangeeft hoe snel een elektron door een halfgeleider of metaal kan bewegen als een elektrisch veld het trekt.

het belang van het handhaven van de juiste Kruistemperatuur?

aangezien de kruistemperatuur ook de veilige bedrijfstemperatuur is, is deze uiteraard van belang voor de algemene ontwerp-en functionaliteits-en prestatieoverwegingen. Daarom is het noodzakelijk om uw maximale kruistemperatuur te kunnen berekenen.

Bovendien zijn de richtsnoeren voor de maximale kruistemperatuur opgenomen in het gegevensblad dat bij het onderdeel hoort. Ook is het in gebruik voor de noodzakelijke case-to-ambient thermische weerstandberekeningen voor de opgegeven vermogensdissipatie. Bovendien helpen de resultaten van deze berekening bij de selectie van de juiste koellichaam voor het ontwerp, indien van toepassing.

met de huidige processors (PC) bieden de meeste fabrikanten ingebouwde netwerksensoren om de kerntemperatuur van de processorchip te bewaken. Dus, wanneer de sensor registreert temperaturen in de buurt van het eclipse punt van de TJ, zal het thermische throttling initiëren. Deze maatregel omvat kloksnelheid reductie, klok gating, en klok stretching, die allemaal verminderen kerntemperatuur. Als deze maatregelen echter niet voldoende zijn, zal de sensor een uitschakeling starten om schade door overmatige TJ te voorkomen. Dus, om een benadering van de (chip) kruistemperatuur te verkrijgen, gebruiken we de eerder besproken vergelijking: TJ = Ta + (PD x Rja).

Transistors op een circuit

Microprocessors en transistors hebben een zeer gevoelige behoefte aan bedrijfstemperaturen.

in elektronica hebben alle apparaten stroom nodig om te kunnen werken. Deze macht wordt ingevoerd door zowel stroom als spanning van een aangewezen bron of bronnen. Echter, het energieverbruik door een apparaat creëert warmte en dus resulteert in kruistemperaturen stijgen. In het algemeen bepaalt de omgevingstemperatuur (Ta) de minimale temperatuur waarin een apparaat werkt. Ongeacht de maatregelen die worden gebruikt om de warmte te regelen, zal het apparaat in gebruik altijd een hogere kruistemperatuur hebben dan zijn omgeving. Daarom is de kruistemperatuur afhankelijk van de omgevingstemperatuur, en dus beïnvloedt het het ontwerp en de Algemene applicationele toepassingen van het apparaat.

temperatuurregeling binnen een elektronisch circuit kan voor elke ontwerper een moeilijk proces zijn, maar met Cadence ‘ s reeks ontwerp-en analysetools kunt u gerust zijn. Allegro PCB Designer werkt samen met u en uw analyseteams om te zorgen voor een goede temperatuurregeling en thermische dissipatie door een van uw elektronische ontwerpen.

als u meer wilt weten over hoe Cadence de oplossing voor u heeft, praat dan met ons team van experts.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.