Calculateur de Résistance Thérmique
Compréhension de la Résistance Thérapeutique
La résistance thermique représente la différence de température par unité de flux de chaleur à travers une structure. Cest essentiel pour la gestion thermique dans les systèmes électroniques.
θtotaletique = θjaculiffric = θcristallin + θsuperélectrique Série
1/θtotal = 1/θ1 + 1/θ2 + ... Parallèle
ΔT = P × θtotal becomes:
Rcontact = t / k × A
Voie Thermique
Le chemin thermique représente la route que lheat prenait de la source à lenvironnement :
- Connexion au cas intérieure
- Cas de refroidissement interface
- Étouffoir de chaleur sur lair extérieur
- Voies parallèles supplémentaires
- Chemins de conduite sur un PCB
Résistance Thermique de Contact
La résistance de contact se produit à linterface entre deux superficies et peut avoir un impact significatif sur le rendement thermique global.
Comment réduire la résistance de contact
- Materaux de liaison thermique MLT
- Assurez une planissance suffisante de la surface
- Appliquer une pression de montée appropriée
- Surfaces de contact propre
- Choisissez des matériaux compatibles
| Type dinterface | Résistance °C/W | Remarques |
|---|---|---|
| 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 |
Résistance Thérmique Réseau
Les réseaux thermiques peuvent être analysés de manière similaire aux circuits électriques :
| 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 |
Considérations de conception
Facteurs clés à prendre en compte dans le conception thermique :
- Exigences de perte de puissance
- Constraints spatiales
- Limites de coût
- Objectifs de fiabilité
- Conditions environnementales
Conception de Refroidisseur
La conception de refroidisseur implique loptimisation de plusieurs paramètres :
Key Factors:
- Éspace fin et épaisseur
- Épaisseur de base
- Superficie
- Sélection de matériaux
- Caractéristiques de lair circulant
| Type | Performance | Applications |
|---|---|---|
| Stamped | Basic | Low-power devices |
| Extruded | Good | Medium-power devices |
| Forged | Excellent | High-power devices |
Guide de dépannage
Problèmes thermiques courants et leurs solutions :
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:
- Entretien régulier
- Surveillance de la température
- Méthodes de bonne installation
- Composants de qualité
Applications
Lanalyse de la résistance thermique est essentielle dans diverses applications électroniques :
- Désignement et sélection de refroidisseurs
- Refroidissement des composants semi-conducteurs
- Gestion thermique de la carte de circuit intégré CCMI
- Refroidissement des dispositifs électroélectroniques
- Conception thermique de la LED
- Emballage électronique
Référence Rapide
Résistances Thérmiques de lEmballage
TO-220 : 3-5°C/W
DPAK : 5 à 8 °C/W
QFN : 8 à 15 °C/W
SOIC : 15 à 25°C/W
Conseils de conception
- • Réduire les interfaces thermiques
- • Utilisez un collet de chaleur ou une pastille de chaleur.
- • Ajouter des voies thermiques dans une carte à circuit imprimé CCIL.
- • Assure un bon contact de surface
- • Considérez le chemin de lair
Valeurs Communes
Propriétés de TIM
Pâte thermique : 3 à 8 W/m·K
Couche de résistance thermique : 1-5 W/m·K
Phase de transition : 1 à 3 W/m·K
Éau à refroidissement : 0,7-3 W/m·K
Résistance de contact
Contact secant sèche : 0,5 à 1,0 °C/W
Avec TIM : 0,1 à 0,3°C/W
Chaleur résistée : 0,05 à 0,1°C/W
Clampée : 0,2-0,5°C/W