大功率电阻器应用电路PCB板中如何处理散热问题

来源：万利隆电子阅读量：2000发布时间：2019-03-12

电路PCB板设计电路的时候，在每个位置上都会设计各种功率的电子元器件。在很多电路设计中大功率电阻器的使用显的非常重要，在很多工程师进行电路设计和布局的时候，由于大功率电子元器件种类比较多，如何准确安放这些产品才能保证电路散热正常，而不导致其他电子元器件烧毁。列如硅横向扩散金属氧化物半导体晶体管和氮化镓场效应晶体管的功率电平的日益增加，当安装在精心设计的放大器电路中时，它们也将受到连接器等元件甚至印刷电路板PCB材料的功率处理能力的限制。

当电流流过电路时，部分电能将被转换成热能。处理足够大电流的电路将发热，特别是在大功率电阻使用数量较高的地方，如何分立电阻和提高电阻的散热效果。对电路或系统设定功率极限的基本思路，通常是利用低工作温度防止任何可能损坏电路或系统中元件或材料的温升，例如印刷电路板中使用的介电材料。电流/热量流经电路时发生中断，例如松散的或虚焊连接器，也可能导致热量的不连续性或热点，进而引起损坏或可靠性问题。温度效应，包括不同材料间热膨胀系数(CTE)的不同，也可能导致高频电路和系统中发生可靠性问题。

电路中的热量总是从更高温度的区域流向较低温度的区域，工程师可以将大功率电路中产生的热量传离发热源，如晶体管或大功率电阻器。从热源开始的散热路径应该包括由能够疏通或耗散热量的材料组成的目的地，比如金属接地层或散热器，任何电路或系统的热管理只有在设计周期一开始就考虑才能最佳地实现。

在电路设计的时候，一般用热导率来比较用于管理射频、微波电路热量的材料性能，这个指标用每米材料每一度施加的功率来衡量。对于高频电路来说这些材料最重要的一个因素是PCB叠层，这些叠层一般具有较低的热导率。比如低成本高频电路中经常使用的FR4叠层材料，它们的典型热导率只有0.25W/mK。