Calculeur thermique

1. Les bases thermiques

La gestion thermique appropriée est cruciale pour la fiabilité et le rendement des semi-conducteurs.

Température de junctione Tj
Température du cas Tc
Température de refroidissement
Température environnante Ta

2. Calculs dEnergie Thermique

Comment calculer lénergie thermique dans différents scénarios :

Type dénergie	Formule	Unités
De la Température	Q = m × c × ΔT	Énergies J
Énergie cinétique	Q = KE × efficacité	Joules J

3. Résistance Thermique

La résistance thermique représente lopposition au flux de chaleur :

tJ = tA + P × thja

θja = θjc + θcs + θsa

où:

θja : Transition de jonction à environnement
θjc : Jet de jonction à cas
θcs : Chambre à avaler le refroidissement
Thermique de source vers lenvironnement

« Analyse de dilatation thermique »

Calculer lexpansion thermique dans différents matériaux :

ΔL = α × L × ΔT becomes:

alpha : Coefficient de dilatation linéaire
Longueur : Longueur dun élément électrique
Changement de température

Coefficients Matériels :

Matériau en acier : 11-13 × 10⁻⁷/°C
Aluminium : 23 à 24 × 10⁻⁶/°C
Thermocouple : 16-17 × 10⁻⁶/°C
Verre : 8 à 9 × 10⁻⁶/°C

7. Équilibre Thérmique

Comment calculer la température équilibre thermique :

Type de Système	Formule	Exemple
Deux Corps	Tf = m₁c₁T₁ + m₂c₂T₂/m₁c₁ + m₂c₂	Système métallique-eau
Corps multiples	La valeur de Tf est la moyenne pondérée des courants spécifiques Tᵢ multipliés par leurs masses spécifiques mᵢ divisées par la somme pondérée mᵢcᵢ des masses spécifiques et des courants spécifiques.	Systèmes complexes

Efficacité thermique

Comment calculer lefficacité thermique dans différents systèmes :

Type de Système	Formule	Élément typique de gamme
Moteur de chaleur	η = Qh - Qc / Qh	30 à 60%
Cycle de Rankine	Étape = Puissance nette / Tension de sortie	35 pour 45%

Couche de limite thermique

Calculer la épaisseur de la couche limite thermique :

Fluide à couche lâche :

delta_t = 5*x/sqrtRex * Pr

Le nombre de Reynolds
Le nombre de Prandtl
distance depuis lavancement

Paramètres clés :

Vitesse de flux
Propriétés des fluides
Température de surface
Coefficient de transfert thermique

Temps de relaxation thermique

Compréhension de la réponse thermique à un moment donné:

Paramètre	Formule	Application
Constante de Temps	τ = R × C	Réponse transitoire
Risée de la Température	La fonction Tt est égale à la fonction Tf de 1 - e^-t/τ.	Comportement dynamique

Analyse de stress thermique

Comment calculer le stress thermique dans les matériaux :

Paramètre	Formule	Considérations
Stress Thermique	σ = E × α × ΔT	Caractéristiques matériales
Énergie de déformation	U = σ²/2E × V	Effets de volume

12. Conception thermique du circuit imprimé

Calculs thermiques de carte mère et considérations :

Resistance Thérapeutique Via

Thermique R = Spécifique L / k × A × Nombre

Nombre de vias
Un : Section transversale
Conduïvité du cuivre

Conception de soulagement thermique :

Largeur de parole de disque
Espacement dair
Épaisseur de cuivre
Angle de connexion

Calculs de bruit thermique

Compréhension des bruits thermiques dans les systèmes électroniques :

Paramètre	Formule	Aucun texte à traduire. Il ny a aucune information entre les triple cites.
Bruit de tension	Vn = carré 4 kT R B	Bruit de Johnson
Puissance de bruit	Pn = kTB	Puissance disponible

Guidelines de conception

Bonnes pratiques pour le conception thermique :

Margin de température typique, 20%
Réduction des puissances avec la température
Espacement approprié des composants
Optimisation de lair circulation
Points de mesure thermiques
Analyse à pire de cas

Compréhension de la Gestion Thermique