电子设计锦囊：PCB电路板的散热技巧

【导读】电子工程师在对PCB电子设计时要注意很多细节上的问题，而PCB的散热问题也异为重要，板子的电子设备工作时产生的热量，使设备内部温度迅速上升，若不及时将该热量散发，设备会持续升温，器件就会因过热失效，电子设备的可靠性将下降。因此，对电路板进行散热处理十分重要。

对于PCB印制电路板的散热我们要从根源上去解决，然后一步一步加以完善，最终达到期望中的散热效果。下面就开始介绍PCB印制电路板的散热设计技巧。

一、印制电路板温升因素分析
　　
引起印制板温升的直接原因是由于电路功耗器件的存在，电子器件均不同程度地存在功耗，发热强度随功耗的大小变化。
　
印制板中温升的2种现象：
　
（1）局部温升或大面积温升；
　
（2）短时温升或长时间温升。

在分析PCB热功耗时，一般从以下几个方面来分析。　

1、电气功耗
　
（1）分析单位面积上的功耗；
　
（2）分析PCB板上功耗的分布。　

2、印制板的结构
　
（1）印制板的尺寸；
　
（2）印制板的材料。
　
3、印制板的安装方式
　
（1）安装方式（如垂直安装，水平安装）；
　
（2）密封情况和离机壳的距离。　

4、热辐射
　
（1）印制板表面的辐射系数；
　
（2）印制板与相邻表面之间的温差和他们的绝对温度；　

5、热传导
　
（1）安装散热器；
　
（2）其他安装结构件的传导。
　
6、热对流
　
（1）自然对流；
　
（2）强迫冷却对流。
　　
从PCB上述各因素的分析是解决印制板的温升的有效途径，往往在一个产品和系统中这些因素是互相关联和依赖的，大多数因素应根据实际情况来分析，只有针对某一具体

实际情况才能比较正确地计算或估算出温升和功耗等参数。　

*模拟地和数字地单点接地*

只要是地，最终都要接到一起，然后入大地。如果不接在一起就是“浮地”，存在压差，容易积累电荷，造成静电。地是参考零电 位，所有电压都是参考地得出的，地的标准要一致，故各种地应短接在一起。人们认为大地能够吸收所有电荷，始终维持稳定，是最终的地参考点。虽然有些板子没 有接大地，但发电厂是接大地的，板子上的电源最终还是会返回发电厂入地。如果把模拟地和数字地大面积直接相连，会导致互相干扰。不短接又不妥，理由如上有 四种方法解决此问题：

1、用磁珠连接;

2、用电容连接;

3、用电感连接;

4、用零欧姆电阻连接。

磁珠的等效电路相当于带阻限波器，只对某个频点的噪声有显著抑制作用，使用时需要预先估计噪点频率，以便选用适当型号。对于频率不确定或无法预知的情况，磁珠不合。

电容隔直通交，造成浮地。

电感体积大，杂散参数多，不稳定。

零欧电阻相当于很窄的电流通路，能够有效地限制环路电流，使噪声得到抑制。电阻在所有频带上都有衰减作用（零欧电阻也有阻抗），这点比磁珠强。

*跨接时用于电流回路*

当分割电地平面后，造成信号最短回流路径断裂，此时，信号回路不得不绕道，形成很大的环路面积，电场和磁场的影响就变强了，容易干扰/被干扰。在分割区上跨接零欧电阻，可以提供较短的回流路径，减小干扰。

*配置电路*

一般，产品上不要出现跳线和拨码开关。有时用户会乱动设置，易引起误会，为了减少维护费用，应用零欧电阻代替跳线等焊在板子上。空置跳线在高频时相当于天线，用贴片电阻效果好。

*其他用途*

布线时跨线；

调试/测试用；

临时取代其他贴片器件；

作为温度补偿器件。

更多时候是出于EMC对策的需要。另外，零欧姆电阻比过孔的寄生电感小，而且过孔还会影响地平面（因为要挖孔）。

方便软件的分别布线区域范围：主要功能是跳线，运用的目的主要是为了在PCB补线的时候软件可以区分不同的区域。也就是说为了使的每一部分的电源和地有不同的回路，如果没有这个电阻，软件会乱连，导致的结果是比如数字地和模拟地混乱，数字电源和模拟电源的互相干扰等等。所以总结就是为了方便软件的分别布线区域范围。