Gerenciamento Térmico

Uma placa PC produz calor que tem de ser controlado. O gerenciamento térmico são as ferramentas e tecnologias usadas para manter um sistema dentro de seu intervalo de temperatura de funcionamento. Isto se aplica especialmente a dispositivos de iluminação, processadores, fontes de alimentação, adaptadores ou motores elétricos que necessitem de produzir um grande torque.

O calor pode ser um problema em um sistema e os engenheiros têm de encontrar uma solução para controlar a temperatura. Por quê? A resposta pode ser resumida em uma palavra: confiabilidade. Muitos componentes são fabricados com silício e o sobreaquecimento é destrutivo para este material. A temperatura perfeita é definida pelos fornecedores. Um aumento de 20 °C reduz a vida útil do componente em 50%. Consequentemente, a vida útil do dispositivo, que afeta a confiabilidade, levanta problemas de garantia e, em última análise, reduz os benefícios para o fabricante. Ter uma falha em um aparelho não é bom para ninguém e é por isso que a temperatura tem de ser controlada.

Que tipo de projeto de impedância podemos encontrar na PCB?

Projeto

Aumentar as folgas entre as linhas de uma PCB pode ser uma boa opção para controlar o calor no circuito. Mas a tendência do mercado é reduzir o tamanho dos dispositivos, miniaturizar os componentes, o tamanho das placas, etc. Esta solução nem sempre é fácil de usar na tendência atual.

Dissipadores de calor

Um dissipador de calor é ligado à placa ou ao componente e proporciona uma alta dissipação de calor. O metal retira calor do circuito e proporciona uma maior área de contato com o ambiente (aletas) para transferir calor.

Percurso / Vias Térmicas

As Vias Térmicas são perfuradas sob o componente através da placa. As vias, que podem ser revestidas ou não, permitem a entrada de ar fresco e a evacuação do calor. As vias revestidas são mais eficientes porque o cobre pode acumular mais calor.

Cobre Revestido/Embutido

Os revestimentos de cobre são grandes peças de cobre colocadas dentro das vias. Esta massa de cobre mantém a temperatura baixa durante mais tempo porque quanto mais massa, mais tempo demora para aquecer. Por exemplo, uma panela pequena de água demora menos tempo a ferver do que uma panela grande. O revestimento de cobre também funciona como um radiador e proporciona maior contato da superfície com o ambiente local. O cobre também pode ser colocado dentro da placa. A isto é chamado cobre embutido.

Sistemas de Refrigeração Líquida

Em alguns sistemas complexos, como servidores ou computadores potentes, os engenheiros podem usar um circuito de refrigeração líquida que funciona como um sistema de refrigeração automotiva. O fluido circula em um circuito fechado, retira o calor da placa e é resfriado em um radiador em contato com uma ventoinha ou à temperatura ambiente.

Cobre Pesado

A maioria das PCB é feita para aplicações de baixa tensão ou baixa potência, mas a necessidade de dispositivos de alta potência está aumentando. A tecnologia Cobre Pesado foi projetada para aumentar a capacidade de transporte de corrente, a resistência à temperatura e a redução do tamanho dos produtos sem risco de falha. Enquanto as PCB normais têm vestígios de espessura de cobre que variam entre ½ oz/ft2 e 3 oz/ft2, o Cobre Pesado pode ter vestígios de até 20 oz/ft2.

A chapa de teste normal é uma placa de circuito impresso de aproximadamente 200 x 30 mm com exatamente a mesma construção de traços que a placa de circuito impresso principal. Tem traços que são projetados para terem a mesma largura e estarem na mesma camada que os traços controlados no circuito principal. Esta é a melhor forma de garantir um bom resultado. A chapa de teste evita quaisquer blocos adicionais ou quaisquer alterações que possam influenciar a impedância da PCB. Nos casos em que a espessura do laminado é especificada, o fabricante ajustará a largura do traço para atingir o valor da impedância. Esta chapa será testada e verificada com equipamento de teste adequado. 

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