利用焦耳加热模拟改善PCB热电性能

2022年11月14日

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通过焦耳加热模拟，可以研究迹线几何形状、通径几何形状、元件密度和电阻对迹线的影响。
焦耳加热集中在被称为“热点”的特定区域，并增加PCB的老化。
焦耳加热模拟将热学和电学方面结合在一起，并为每个迹线层生成焦耳加热的功率图。

焦耳加热集中在被称为“热点”的特定区域，并增加PCB的老化

印刷电路板上的布线或走线设计会影响电路板的电气和热性能。线路或线路携带电源电流或信号。根据安培的不同，加热效果也不同。通常，由于较高的安培值，配电网受到焦耳热的不利影响。

为了分析加热引起的热效应和电学性能的变化，进行了焦耳加热模拟。轨迹几何的影响，通过几何从焦耳加热模拟结果可以研究迹线的密度、元件密度和电阻。

在这篇文章中，我们将探讨焦耳加热在pcb和模拟研究如何帮助设计师实现优秀的电气和热力性能板的。

焦耳加热及其对PCB布线的影响

什么是焦耳热?

当电流流过导体时，就会产生热能。负责产生热能的物理现象被称为热能电阻加热．由于焦耳加热现象产生热能，它增加了系统的温度。如果考虑的系统是印刷电路板，温度的升高会烧毁组件，甚至导致电路板的完全损坏。

焦耳加热和PCB布线

印刷电路板由介电材料的交替层、载流金属走线和过孔组成。电子元件安装在电路板的顶部或底部表面。这些组件分别使用走线和过孔连接到彼此或层上。

铺设在电路板上的走线或导线对于传输电源电流或数据信号至关重要。供电电流为主要是直流在电子pcb中。信号电流负责不同部件之间的通信。数据信号轨迹被设计得很薄，因为它们只携带几毫安电流。宽导电平面被留出用于携带高电源电流。配电接线的设计影响PCB的电气和热性能。

例如:PCB迹加热

例如，PCB线加热。当电流流过PCB走线时，会产生热损失，这会显著降低电路板性能、效率、可靠性和寿命。焦耳加热对电气系统的电性能和热性能都是有害的，特别是在印刷电路板中。

什么加重焦耳热效应?

功率传输线或线的电阻是加剧pcb焦耳热效应的关键参数。由于焦耳加热在电源线直流损失产生的电压小于标称值在负载。电源接线的几何形状，如平面到线迹的缩颈和尖角，对pcb的电性能不是那么有利。焦耳加热集中在某些特定的区域，称为“热点”，并增加PCB的老化。安装在单板上的部件散热会增加直流电阻损失或欧姆损失，导致散热性能下降。