Alat Penghitung Panas
Memahami Pengelolaan Termal
Basis Termal
Pengelolaan termal yang tepat sangat penting untuk kehandalian dan kinerja semiconductor.
- Suhu titik leleh Tj
- Suhu kasar Tc
- Suhu pembekuan Ts
- Suhu lingkungan Ta
2. Penghitungan Energi Panas
Bagaimana menghitung energi termal dalam skenario yang berbeda-beda:
Jenis Energi | Berdasarkan | Satuan |
---|---|---|
Dari Suhu | Q = m × c × ΔT menjadi: | Joule |
Energi Kinetik | Q = KE × efisiensi | Joule J |
3. Tegangan Panas
Keterangkapan termal mewakili ketegangan lawan aliran panas:
Ti = Ta + P × θja
θja = θjc + θcs + θsa
Di mana:
- Penghamparan pada suhu lingkungan
- theta jc = sudut antara titik perpaduan dan casing
- θcs: Kasus untuk menyerap panas
- suhu keluar ke lingkungan
Analisis Ekspansi Termal
Menentukan perluasan termal dalam bahan-bahan berbeda:
Perubahan Induktif ΔL = Alpha × Panjang Induksi L × Perubahan Suhu ΔT
- Koefisien ekspansi linear
- Panjang asli
- Perubahan suhu
Kapasitas Bahan
- Logam: 11-13 × 10⁻⁶/°C
- Bahan aluminum: 23-24 × 10⁻⁶/°C
- Kuningan: 16-17 × 10⁻⁶/K
- Ukuran kaca: 8-9 × 10⁻⁶/°C
7. Keseimbangan Termal
Bagaimana menghitung suhu setara termal:
Tipe Sistem | Formula | Contoh |
---|---|---|
Dua Tubuh | tf = m₁c₁t₁ + m₂c₂t₂/m₁c₁ + m₂c₂ | Sistem air-metal |
Bodies yang Berulang | tf = rata-rata mikrohenry per unit suhu °C | Sistem kompleks |
Effisiensi Termal
Bagaimana cara menghitung efisiensi termal dalam sistem yang berbeda:
Jenis Sistem | Formula | Rangkaian Umum |
---|---|---|
Mesin Panas | Hamil = Kapasitas Panas - Kapasitas Tidak Aktif / Kapasitas Panas | 30-60% terjemahan: |
Siklus Rankine | Efisiensi = Tenaga Rendah / Daya Masuk | 35% - 45% |
Lapisan Batas Termal
Menghitung ketebalan lapisan batas termal:
Aliran Udara Lembaran
Δt = 5x / √Rx × Rp
- Nomor Reynolds
- Nomor Prandtl
- x: Jarak dari ujung awal
Pengaturan Kunci:
- Kecepatan aliran
- Sifat cairan
- Suhu permukaan
- Kontak Panas
Waktu Konstanta Termal
Pemahaman respons suhu waktu
Parameter | Formula | Aplikasi |
---|---|---|
Waktu Konstanta | tau τ sama dengan konduktivitas panas R kali kapasitansi C | Respons Transien |
Naik Suhu | Ft = Tf1 - ek-t/τ | Kedalaman perilaku dinamis |
Analisis Stres Termik
Bagaimana menghitung stres termal pada bahan-bahan:
Parameter | Formula | Pertimbangan |
---|---|---|
Stres Termik | Koefisien panas σ adalah produk dari tegangan statis E, faktor relatif panas α, dan perbedaan suhu ΔT. | Sifat material |
Energi Tarik | U = σ²/2E × V | Efek Volume |
Desain Termal Papan Terintegrasi PCB
Penghitungan dan pertimbangan termal pada PCB:
Tegangan Panas Riset Termal
Rantai panas Rth = Induktansi L/Kelaran termal k × Luas permukaan A × Jumlah kerangka N
- Jumlah saluran
- Aksess: Melalui potongan perspektif
- Kandungan copper: Kejelasan konduktivitas
Desain Alih Bahan Panas
- Lebar Spoken perhitungan
- Gap ruang vakum
- Lepasannya tembaga
- Sudut Kontak
13. Penghitungan Suara Panas
Memahami kebisingan termal dalam sistem elektronika:
Parameter | Fomula | Catatan |
---|---|---|
Beban Tegangan Bergetar | Vn = √4 × 10^3 × T × R × B | Babakarahan Johnson |
Daya Kacauan | Pin = kemasan panas | Energi yang tersedia |
Pedoman Desain
Praktik terbaik untuk perancangan termal:
- Margin suhu 20% umum
- Penyusutan daya pada suhu
- Spasial komponen yang tepat
- Optimasi aliran udara
- Poin pengukuran termal
- Analisis kasus terburuk
Referensi Cepat
Nilai Kustom
θjc: 0,5-5°C/JW
Tergantung pada nilai panas W, perubahan suhu °C dapat dirakit dengan cara sebagai berikut:
Thermalkonfigurasi pemanas: 1-50°C/W
Tunjangan maksimum Tjmax: 125-150°C
Bahan Pelumas Panas
Karet Silikon: 0,7-3,0 W/m·K
Kabut Oksida: 3-8 W/m·K
Bahan Logam Cairan: 40-80 W/m·K
Tips Desain
- Gunakan bahan padat panas yang tepat.
- Pastikan kontak permukaan baik.
- Periksa arah aliran angin
- Pantau titik-titik kritis
- Tambah sensor suhu
- Perencanaan untuk perawatan