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将PCB走线的温度上升限制在5/10/20°C的常识背后的原因是什么?
在确定在PCB上承载一定电流所需的走线厚度时,答案取决于您愿意接受多少温升。这使设计人员陷入困难的情况,试图确定多少温升是合理的。通常的经验法则是允许温升不超过5°C,10°C或20°C,具体取决于您希望保持的保守程度。与功率晶体管,IC,功率电阻器或其他散热组件的最高温度升高(可能为60 +°C)相比,这些数字似乎很小。这些数字背后的原因是什么? 我想到的可能原因: PCB材料的最高温度。对于大多数FR4型材料,此温度约为130°C。即使允许非常保守的65°C(内部温度)环境温度,这仍将允许另一个65°C的温度上升。 允许组件进一步温升。例如,如果SMT MOSFET的温度将上升80°C,则由于周围PCB的温度,您不希望在高于环境温度40°C时启动它。但是,这似乎太因情况而异,无法凭经验得出。例如,在采用散热型通孔MOSFET的情况下,引线上的热量仅是通过散热器流出的热量的一部分,因此PCB温度不应该成为主要问题。即使使用SMT零件,我也可以有一条细的迹线,在其大部分长度上会散发出大量的热量,但是在到达元件之前先将其散开。 PCB材料的热膨胀。随着PCB加热,材料会膨胀。如果PCB的不同部分受到不同的热量,可能会导致板弯曲,从而使焊点破裂。但是,由于安装在其上的组件的功耗会导致PCB经常承受比此更高的温差,因此这似乎不是答案。 过时的标准。也许5/10/20°C的限制是几年前考虑的,不再适用于现代PCB材料,但是每个人都在不加考虑地继续遵循它们。例如,也许旧的酚醛板材料不如现代玻璃纤维耐热。 换句话说,我发现20°C的温度上升对我的设计来说太过局限了。如果我决定允许温度上升40°C,我是否有可能遇到短期或长期可靠性问题? 奖励指向任何可以引用给出数字推理的标准的人,或者具有为什么选择这些数字的历史证据的人。