【導讀】元器件在PCB上的排列方式應遵循一定的規(guī)則。大量實踐經驗表明，采用合理的元器件排列方式，可以有效地降低PCB的溫升，從而使元器件及PCB的故障率明顯下降。
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元器件應安裝在最佳自然散熱的位置上，使傳熱通路盡可能的短。同一塊PCB上的元器件應盡可能按其發(fā)熱量大小及散熱程度分區(qū)排列，發(fā)熱量小或耐熱性差的元器件（如小信號晶體管、小規(guī)模集成電路、電解電容等）放在冷卻氣流的最上游（入口處），發(fā)熱量大或耐熱性好的元器件（如功率晶體管、大規(guī)模集成電路等）放在冷卻氣流的最下游。元器件安裝方向的橫向面與風向平行，以利于熱對流。
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發(fā)熱元器件應盡可能地置于PCB的上方，條件允許時應處于氣流通道上。發(fā)熱量大的集成電路芯片，一般盡量放置在主PCB上，目的是為了避免底殼過熱；如果放置在主PCB下，那么需要在芯片與底殼之間保留一定的空間，這樣可以充分利用氣體流動散熱。
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對于采用自由對流空氣冷卻的開關電源，元器件熱流通道要短、橫截面積要大，通道中無絕熱或隔熱物。對于采用強制空氣冷卻的開關電源，最好是將功率器件（或其他元器件）按照橫長方式排列，以使傳熱橫截面盡可能的大。
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PCB的熱容量應均勻分布，不要把大功耗元器件集中布放。發(fā)熱量大的元器件應分散安裝，若無法避免，則要把矮的元器件放在氣流的上游，并保證足夠的冷卻風量流經熱耗集中區(qū)。冷卻氣流流速不大時，元器件按叉排方式排列，以提高氣流紊流程度，增加散熱效果。
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元器件在PCB上豎立排放、發(fā)熱元器件不安裝在機殼上時，元器件與機殼之間的距離應大于35～40cm。在水平方向上，大功率器件盡量靠近PCB邊緣布置，以便縮短傳熱路徑；在垂直方向上，大功率器件盡量靠近PCB上方布置，以便減少它們工作時對其他元器件的影響。
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在元器件布局時應考慮到對周圍熱輻射的影響，對熱敏感的元器件（含半導體器件）應遠離熱源或將其隔離。對于溫度高于30℃的熱源，一般要求在自然冷卻條件下，元器件離熱源距離不小于4mm。對溫度比較敏感的元器件最好安置在溫度最低的區(qū)域（如底部），不要將它放在發(fā)熱元器件的正上方。多個元器件最好在水平面上交錯布局。
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開關電源PCB的散熱主要依靠空氣流動，所以在設計時要研究空氣流動路徑，合理配置元器件或PCB。空氣流動時總是趨向于阻力小的地方，所以在PCB上配置元器件時，要避免在某個區(qū)域留有較大的空域。在配置多塊PCB時也應注意這一問題。
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在有通風口的殼體內部，元器件布局應服從空氣流動方向，即進風口→放大電路→邏輯電路→敏感電路→擊穿電路→小功率電阻電路→有發(fā)熱元器件的電路→出風口，構成良好的散熱通道。發(fā)熱元器件要在機殼上方，熱敏元器件在機殼下方，應利用金屬殼體作為散熱裝置。可以考慮把發(fā)熱高、輻射大的元器件專門設計安裝在一塊PCB上。
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設計上保證元器件工作熱環(huán)境的穩(wěn)定性，以減輕熱循環(huán)與沖擊而引起的溫度應力變化。溫度變化率不超過1℃/min，溫度變化范圍不超過20℃，此指標要求可根據(jù)所設計開關電源的特性進行調整。
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元器件的冷卻劑及冷卻方法應與所選冷卻系統(tǒng)及元器件相適應，不能因此產生化學反應或電解腐蝕。
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冷卻系統(tǒng)的電功率一般為所需冷卻熱功率的3％～6％。冷卻時，氣流中含有水分、溫差過大，會產生凝露或附著。水分及其他污染物等會導致電氣短路、電氣間隙減小或發(fā)生腐蝕，對此應采取的措施如下。
● 冷卻前后溫差不要過大。
● 溫差過大會產生凝露的部位，水分不應造成堵塞或積水；如果有積水，積水部位的材料不能發(fā)生腐蝕。
● 對裸露的導電金屬加熱縮套管或其他遮擋絕緣措施。
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電容器（液態(tài)介質）應遠離熱源。在進行PCB的布局過程中，各個元器件之間、集成電路芯片之間或元器件與芯片之間應該盡可能地保留空間，目的是利于通風和散熱。
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在規(guī)則容許之下，散熱部件與需要進行散熱的元器件之間的接觸壓力應盡可能大，同時確認兩個接觸面之間完全接觸。
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對于采用熱管的散熱方案，應盡量加大和熱管接觸的面積，以利于發(fā)熱元器件和集成電路芯片等的熱傳導。空間的紊流一般會對電路產生有重要影響的高頻噪聲，應避免其產生。
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當PCB中發(fā)熱元器件量較少時（少于3個），可在發(fā)熱元器件上加散熱器或導熱管；如果當溫度還不能降下來，可采用帶風扇的散熱器，以增強散熱效果。當發(fā)熱元器件量較多時（多于3個），可采用大的散熱罩（板），它是按PCB上發(fā)熱元器件的位置和高低而定制的專用散熱器，或是在一個大的平板散熱器上摳出不同的元器件高低位置，將散熱罩整體扣在元器件面上，與每個元器件接觸而散熱。但由于元器件裝焊時高低一致性差，散熱效果并不好，通常在元器件面上加柔軟的熱相變導熱墊來改善散熱效果。
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