ניו-טק מגזין | אוקטובר 2023 | המהדורה הדיגיטלית

תופעת חימום עצמי של רכיבים פסיביים: החימום העצמי הפנימי של רכיבים פסיביים, כמו קבלים, נגדים ומשרנים, מוכרת היטב. למרות שהפסד האנרגיה של כל אחד מהחלקים עשוי להיות נמוך יחסית, השימוש הנרחב ברכיבים אלה הופך אותם למקור חום משמעותי. כל מעגל הגברה המבוסס על מוליכים הגברה: למחצה או על מודולים ייצר כמות מסוימת הם המועמדים RF של חום. מגברי שמע ו הסבירים ביותר לכך. נצילות המגבר והספק הכניסה קובעים את החום המרבי שיש לפזר. הנצילות של חלק מטופולוגיות המגברים גבוהה יותר, ולפיכך חשוב להבין את הספק השיא האפשרי ואת נצילות הפעולה של המגבר בכל תרחיש שימוש. הפסים המוליכים במעגלים מודפסים בתנאי עומס שיא, עכבת והחיבורים ביניהם: הפסים המוליכים במעגלים מודפסים עלולה לייצר תמיד חום. יש לחשב את הרוחב ואת הפריסה של הפסים המוליכים במעגלים מודפסים לפי תנאי ההפעלה המקסימליים; אי-הקפדה על כך עלולה לגרום להתחממות מקומית, לעיוות ולשרפה. בדומה לכך, העמסת יתר ממושכת של החיבורים במעגל עלולה ליצור חום בהדקי המחברים, שיגרום נזק ועלול לגרום לשרפה. נוסף לבדיקת טמפרטורות הפעולה הבטוחות של רכיבים בגיליונות הנתונים שלהם והבנת הפרמטרים של המעגלים, ) עשויה לספק 1 מצלמה תרמית (איור תמונה מדויקת של הרכיבים העיקריים שמייצרים חום. רמות גבוהות של חום עלולות להשפיע באופן דרמטי על אמינות הרכיבים. איור ממחיש את אמינות החיים הצפויה של 2 ,) MLCCs קבלים קרמיים רב-שכבתיים ( שטמפרטורות הפעולה הנקובות שלהם . לדוגמה, חיי +105° C ל- +85° C נעות בין , 85° C בדירוג של MLCC השימוש של קבל שנה. 40 , הם 50° C הפועל בטמפרטורה של תקופה זו מתקצרת לעשר שנים בלבד כאשר טמפרטורת הפעולה הממוצעת עולה . 60° C בעשר מעלות ל האמינות של כל מערכת מוגדרת כפרק הזמן ), ומחושבת MTBF הממוצע בין תקלות ( לפי פרמטרי האמינות של רכיביה. כל השפעת החום על אמינות הרכיבים

תמונת אינפרא אדום תרמית של מעגל מודפס, המציגה מקורות חום :1 איור « )Teledyne Flir משמעותיים (מקור:

אנרגיה תרמית מרכיב חם לעצם קר יותר מפחיתה את טמפרטורת הרכיב. שיטת העברת החום היעילה ביותר היא הולכה, כיוון שהיא דורשת את שטח הפנים הקטן ביותר. קירור בהסעה משתמש בתנועה של זרימת האוויר כדי לסלק חום מעצם, ומפזר אותו מחדש אל האוויר שמסביב. כאשר האוויר מסלק את החום, אוויר נוסף נשאב פנימה, מגביר את זרימת האוויר ומפחית את הטמפרטורה של מקור החום. זרימת האוויר עשויה להתרחש באופן טבעי או מאולץ; לדוגמה, תהליך פיזור החום מואץ

עלייה בטמפרטורת הפעולה הממוצעת עקב של היחידה. MTBF חום עודף תקצר את ה נוסף לכך, התקנים וסוללות רבים המבוססים על מוליכים למחצה מדגימים בריחה תרמית. בתגובת שרשרת זו, עלולה העלייה הספירלית של הזרמים הנובעת מעליית הטמפרטורה לגרום לכשל של רכיבים, לעומס יתר במערכת ולשרפה. שיטות לניהול תרמי חום מתפזר במספר דרכים, הכוללות הולכה והסעה. הולכה היא העברת חום (אנרגיה תרמית) מעצם אחד לאחר. שאיבת

) Murata (מקור: MLCC השפעת הטמפרטורה על חיי השירות של קבל :2 איור «

39 l New-Tech Magazine