Wärmeführungskalender
Verständnis für Wärmeleitwiderstand
Wärmeleitwiderstand stellt die Temperaturdifferenz pro Einheit von Wärmefluss über eine Struktur dar und ist für den thermischen Aufbau in elektronischen Systemen entscheidend.
Gesamthermische Leitungsstörung = Gesamthermische Widerstand der Junktrennkonstruktion + Gesamthermische Widerstand der Kondensator + Gesamthermische Widerstand der Serie.
1/θtotal = 1/θ1 + 1/θ2 + ... parallell
Delta-T = P × Gesamtwärmeleitfähigkeit
Rkontakt = t / k × A
Thermische Leitfähigkeit
Die Wärmeleitpfade repräsentieren die Route, durch die der Wärmestrom vom Ursprung zu dem Umgebungsgrad verläuft:
- Kernanschluss im Gehäuse intern
- Kasse zum Wärmeleiter Schnittstelle
- Kühlschaltung zum Umgebungstemperatur Außen
- Zusätzliche parallele Pfade
- Printbrettleitfähigkeit
Wärmeleitwiderstand
Kontaktwiderstand tritt an der Schnittstelle zwischen zwei Oberflächen auf und kann den Gesamtwärmeleistungen erheblich beeinträchtigen.
Wie Kontaktrisikominderung erreicht werden kann
- Verwenden von Wärmeleitmitteln WLM
- Sorgen Sie für eine angemessene Oberflächenflachheit.
- Angemessene Klemmpressung anwenden
- Reinige Oberflächen der Kontakte
- Wählen Sie geeignete Materialien aus
| Schnittstelleart | Widerstand bei °C/W | Notizen |
|---|---|---|
| Dry Contact | 0.5-1.0 | Poor thermal transfer |
| Thermal Paste | 0.2-0.3 | Good for uneven surfaces |
| Thermal Pad | 0.3-0.5 | Easy to apply |
| Liquid Metal | 0.1-0.2 | Excellent but conductive |
Thermische Widerstandsnetzwerk
Wärmespannnetze können wie elektrische Züge analysiert werden:
| Type | Formula | Application |
|---|---|---|
| Series | Rtotal = R1 + R2 + R3 | Single path heat flow |
| Parallel | 1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 | Multiple heat paths |
| Complex | Mixed calculation | Real-world systems |
Entwurfsbedingungen
„Wichtige Faktoren zur Berücksichtigung bei der Wärmeleitfähigkeit“
- Energieabsorptionserfordernisse
- Räumliche Einschränkungen
- Kostenbeschränkungen
- zuverlässigkeitserreichen Zielwerte
- Umweltbedingungen
Hitzeleiter-Design
Kühlleiterdesign beinhaltet die Optimierung mehrerer Parameter:
Key Factors:
- Fin Dichtigkeit und Dicke
- Basenichtdickkeit
- Oberflächenbereich
- Materialauswahl
- Luftförmlichkeitsmerkmale
| Type | Performance | Applications |
|---|---|---|
| Stamped | Basic | Low-power devices |
| Extruded | Good | Medium-power devices |
| Forged | Excellent | High-power devices |
Fehlerbehebungshandbuch
Gemeine thermische Probleme und deren Lösungen:
High Junction Temperature
Possible Causes:
- Poor thermal interface
- Inadequate heat sink
- High ambient temperature
Solutions:
- Reapply thermal paste
- Upgrade heat sink
- Improve ventilation
Thermal Cycling Issues
Possible Causes:
- Material expansion mismatch
- Poor mounting pressure
- TIM degradation
Solutions:
- Use compatible materials
- Adjust mounting pressure
- Replace TIM regularly
Preventive Measures:
- Regelmäßige Wartung
- Temperaturregelung
- Angemessene Installationverfahren
- Qualitätskomponenten
Anwendungen
Wärmeleistungsanalyse ist in verschiedenen elektronischen Anwendungen von wesentlicher Bedeutung:
- Hitzeleiterdesign und -auswahl
- Halbleitergerätekühlung
- Plaatformbauelektronik-Thermomanagement
- Elektronikleitungenkühlung
- LED-Thermaldesign
- Elektronische Umwandlung
Schnellreferenz
Packagethermische Widerstandsfähigkeit
TO-220: 3 bis 5 °C/W
DPAK: 5-8°C/W
QFN: 8 bis 15 °C/W
SOIC: 15-25°C/W
Entwerktipps
- • Optimieren Sie thermische Schnittstellen
- • Verwenden von Wärmeleitpaste/Paste
- • Fügen Sie in der PCB thermische Vias hinzu.
- • Gute Oberflächenkontaktierung gewährleisten
- • Denken Sie an die Luftstrompfade
Gemeinsame Werte
TIM Eigenschaften
Thermisches Klebstoff: 3–8 W/m·K
Thermische Leitfäche: 1 bis 5 W/m·K
Phaseänderung: 1-3 W/m·K
Thermische Schmiermittel: 0,7–3 W/m·K
Kontaktnachweis
Trockengericht: 0,5-1,0 °C/W
Mit TIM: 0,1-0,3 °C/W
Fertiggestellt: 0,05 bis 0,1°C/W
Klumpen: 0,2-0,5°C/W