行業動態

更清楚的一個事實是：傳導是PCB中最普遍的熱傳遞方法。從微觀角度看，傳導是指激烈、快速移動或振動的原子和分子與鄰近的原子和分子相互作用，將它們的一部分能量（熱量）傳遞給這些相鄰的原子。

如果PCB的一端溫度較高，能量會向PCB溫度較低的一端傳遞。高速粒子碰撞低速粒子時，會與低速粒子發生凈能量傳遞。傳導的傳熱率是：

其中：

H =單位時間傳導的能量(焦耳/秒）
K =室溫下銅的熱傳導系數(385W/(m.K)
A = PCB上銅的面積 T =溫度
i =熱的物體與冷的物體之間的距離

圖1顯示，如果熱的物體與冷的物體之間導熱介質(如銅)的面積增加，那么熱量傳遞會更快。同樣地，如果銅的面積減小，傳熱率也會減小。通過常識可以推斷，兩個物體距離越遠，冷的物體變熱所需的時間就越長。

圖1 .傳到的傳熱率

ps.銅是極好的導熱體，因此在很多PCB設計中用于熱源的散熱。銀和金剛石是僅有的兩個具有更好熱傳導系數的材料。

硬知識——用于測量PCB溫度的正確PCB布局

PCB熱量的60%至65%通過引腳傳遞到芯片熱傳感器。GND引腳連接到基板，因此，GND引腳與溫度傳感器和熱源之間的熱阻最小(如圖2)。

圖2.測量PCB溫度的正確布局

技巧來了——如何有效測量PCB溫度

如圖3所示，使用如下技巧可以確保溫度傳感器能夠跟蹤并精確測量PCB溫度和主要的熱源。

* 溫度傳感器和熱源要共用同一個GND平面
* 確保溫度傳感器所有的GND引腳都與熱源的GND平面相連
* 在PCB上，溫度傳感器與熱源應盡可能相互靠近

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圖3.數字溫度傳感器精確地跟蹤熱源的溫度

我們都希望使用1C溫度傳感器來測量PCB或者器件的溫度。因此，最好使用圖2和圖3中所示的PCB布局方法。

硬知識——用于測量環境溫度的正確PCB布局

當然，有很多人是不需要測量PCB的溫度的，他們只想測量環境溫度。問題是，如何防止PCB上的熱源影響溫度傳感器對環境溫度的測量？使用如圖4所示的PCB布局設計，問題就能迎刃而解。

圖4.測量環境溫度的正確布局

技巧來了——如何有效測量環境溫度

使用如下技巧可以防止主要熱源的散熱對溫度傳感器產生影響，并能夠精確地監測環境溫度。

* 使用散列GND平面。減少GND平面的面積來增加熱阻
* 溫度傳感器盡可能地遠離熱源
* 為溫度傳感器提供單獨的GND平面，盡量減少與主GND平面的連接
* 使用窄的GND連接來增加熱阻
* 主熱源下面使用實心GND平面，并露出綠色阻焊膜。這樣可使主熱源散熱的熱阻最低

圖5.數字溫度傳感器精確地跟蹤環境溫度

有時候，我們希望監測空氣溫度并利用1C溫度傳感器精確、線性、響應速度快及使用方便的特點，那么最好選擇是使用圖4和圖5中所示的PCB布局方法。