组件功耗计算
准确确定 PCB 组件的功耗是一个不断重复迭代的过程, PCB 设计人员需要知道组件温度以确定出损耗功率,热分析人员则需要知道功率损耗以便输入到热模型中。设计人员先猜测一个组件工作环境温度或从初步热分析中得出估计值,并将组件功耗输入到微小化的热模型中,计算出 PCB 和相关组件“结点” ( 或热点 ) 的温度 ( 图 2) ,第二步使用新温度重新计算组件功耗,算出的功耗再作为下一步热分析过程的输入。在理想的情况下,该过程一直进行下去直到其数值不再改变为止。
然而 PCB 设计人员通常面临需要快速完成任务的压力,他们没有足够的时间进行耗时重复的零配件电气及热性能确定工作。一个简化的方法是估算 PCB 的总功耗,将其作为一个作用于整个 PCB 表面的均匀热流通量。热分析可预测出平均环境温度,使设计人员用于计算零配件的功耗,通过进一步重复计算组件温度知道是否还需要作其它工作。
一般电子零配件制造商都提供有零配件规格,包括正常工作的最高温度。组件性能通常会受环境温度或组件内部温度的影响,消费类电子产品常采用塑料封装组件,其最高工作温度是 85 ℃ ;而军用产品常使用陶瓷组件,最高工作温度为 125 ℃ ,额定最高温度通常是 105 ℃ 。 PCB 设计人员可利用组件制造商提供的“温度 / 功率”曲线确定出某个温度下组件的功耗。