PCB熱設計(jì)的檢驗方法:熱電(diàn)偶
熱電(diàn)現象的實際應用當然是利用熱電(diàn)偶測量溫度。電(diàn)子能量與散射之間(jiān)的複雜關系,使得(de)不同金屬的熱電(diàn)勢彼此不同。既然熱電(diàn)偶是這樣一種器(qì)件,它的兩個(gè)電(diàn)極之間(jiān)的熱電(diàn)勢之差是熱電(diàn)偶熱端和(hé)冷端之間(jiān)溫差的指示,如果所有(yǒu)金屬和(hé)合金的熱電(diàn)勢不一樣,就不可(kě)能使用熱電(diàn)偶來(lái)測量溫度了。這一電(diàn)勢差稱為(wèi)塞貝(Scebeek)效應。一對不同材料的導體(tǐ)A與B,其一個(gè)接點維持在溫度T1,兩個(gè)自由端維持在一個(gè)較低(dī)的溫度To。接點和(hé)自由端均位于溫度均勻的區(qū)域中,而兩根導體(tǐ)都經受同樣的溫度梯度。為(wèi)了能夠測量自由端A和(hé)B之間(jiān)的熱電(diàn)勢差,一對同樣材料的導體(tǐ)C,在溫度to處分别與導體(tǐ)A與B相連,接到溫度為(wèi)T1的檢測器(qì)。十分明(míng)顯,塞貝克效應決不是連接點上(shàng)的現象,而是與溫度梯度有(yǒu)關的現象。為(wèi)了正确理(lǐ)解熱電(diàn)偶的性能,這一點無論怎麽強調也不過分。
熱電(diàn)偶測溫的使用範圍非常廣泛,所遇到的問題也是多(duō)種多(duō)樣。因此,本章隻能涉及熱電(diàn)偶測溫的若幹重要方面。熱電(diàn)偶仍然是許多(duō)工業中溫度測量的主要手段之一,尤其是在煉鋼和(hé)石油化學工業中更是如此。但(dàn)是,随着電(diàn)子學的進展,電(diàn)阻溫度計(jì)在工業中的應用也越來(lái)越廣泛了,熱電(diàn)偶已不再是惟一的最重要的工業溫度計(jì)了。
電(diàn)阻溫度計(jì)和(hé)熱電(diàn)偶相比(電(diàn)阻測量和(hé)熱電(diàn)勢測量相比),其優點在于兩種元件工作(zuò)原理(lǐ)上(shàng)的根本差别。電(diàn)阻溫度計(jì)指示電(diàn)阻元件所在區(qū)域的溫度,它與引線及沿着引線的溫度梯度無關。但(dàn)是,熱電(diàn)偶是通(tōng)過測量冷端兩電(diàn)極之間(jiān)的電(diàn)位差來(lái)測量冷端與熱端間(jiān)的溫度差。對于一支理(lǐ)想的熱電(diàn)偶,電(diàn)位差隻與兩端的溫度差有(yǒu)關。但(dàn)是,對于一支實際熱電(diàn)偶,在溫度梯度處電(diàn)偶絲的某種不均勻性也會(huì)引起電(diàn)位差的變化,這仍然是限制(zhì)熱電(diàn)偶準确度的一個(gè)因素。
PCB熱設計(jì)的檢驗方法:溫升測試
對于熱設計(jì),我們必須在後續的工作(zuò)中來(lái)實際驗證,以确定各芯片的工作(zuò)溫度都在正常範圍以內(nèi)。
一般都是選取發熱量比較大(dà)的芯片和(hé)元器(qì)件來(lái)測試它的最大(dà)負荷的工作(zuò)溫度,也就是看長時(shí)間(jiān)滿載時(shí)的工作(zuò)溫度狀況。在測試前由設計(jì)人(rén)員确定發熱量大(dà)的芯片和(hé)元器(qì)件,另外對于芯片的最高(gāo)溫度點同樣要求提供(最高(gāo)溫度點可(kě)以用紅外線熱成相儀來(lái)确定。
溫度測量使用熱偶線,線長一般是選2m左右,把線頭的連接點放置于所要測量點的位置,并用膠帶固定(膠帶必須是耐高(gāo)溫且高(gāo)黏性的,以确保高(gāo)溫不脫離和(hé)溫度測量數(shù)據的準确性)。同時(shí),要注意線不能折,否則會(huì)影(yǐng)響測試精度。