熱伝達抵抗カレクター
熱伝達抵抗を理解する
熱伝導抵抗は、熱量の流れを通して構造上の温度差を表す。 電子系での熱管理においては不可欠です。
全体的な熱伝達抵抗値θtotal= 絶対熱伝達抵抗値θjc+ 組み合わせ熱伝達抵抗値θcs+ シリーズ熱伝達抵抗値θsa
全熱抵抗の逆数を合計する式は、次のようになります。
ΔT = P × θtotal
R接触 = t / k × A
熱伝導パス
熱伝導パスにくどうはすは、源から環境まで熱が通る経路を表す。
- 接続点から箱内内部
- ケースケースを冷却栓コールディューアーと接続する things
- 冷空気温差
- 追加のパラレルパス
- ボード間接伝導パス
熱接触抵抗
接続抵抗は2つの表面の境界面で発生し、全体的な熱性能に大きな影響を与える可能性があります。
接触抵抗を最小化する方法
- 熱伝導材料TIMを使用する
- 正しく表面平坦さを保つ
- 適用するマウント圧力
- 清潔接触面
- どの材料を使用するか選択
インテラクティブ型 | 抵抗度℃/W | 注釈 |
---|---|---|
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 |
熱伝導抵抗ネットワーク
熱交換ネットワークは電気回路に似たように分析できます。
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 |
設計上の考慮事項
主要の熱伝導性の考慮事項は、
- 能量消費要求
- スペースコンストライク
- コスト制限
- 信頼性目標
- 環境条件
冷却栓の設計
冷却ソリューションの設計における heat sink の設計は、複数のパラメータを最適化することが含まれます。
Key Factors:
- フィンスペースと厚さ
- ベース厚さ
- 表面面積
- 材料の選択
- 空気流動特性
Type | Performance | Applications |
---|---|---|
Stamped | Basic | Low-power devices |
Extruded | Good | Medium-power devices |
Forged | Excellent | High-power devices |
不正解や故障の対策ガイド
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:
- 定期的な保守
- 温度監視
- 正確なインストール手順
- 品質の高い部品
応用
温度抵抗分析は、さまざまな電子用機器への応用で不可欠です。
- 冷却器の設計と選定
- -semi-conductor device cooling
- ボード上の熱管理
- LED熱伝導設計
- 電子パッケージング
パッケージ熱抵抗
TO-220:熱伝導率3~5kW/m²·°C
Dパック:5~8/ワット
QFN: 8~15ケルビン/ワット
SOIC: 15~25°C/W
設計アドバイス
- • 温度接続を最小限に抑える
- • 熱接触ペースト/パッドを使用する
- • ボード上の熱伝達ビアを追加する
- • 良好な表面接触を確保する
- • 風 流 Paths を考慮する
定期値
TIMプロパティー
冷却剤熱交換材 : 3-8 W/ m・K
thermal pad: 1~5 W/m·K
熱伝導阻力変化:1~3 W/m·K
熱伝導剤:0.7-3 W/m·K
接触抵抗
乾接点:0.5~1.0°C/ W
TIM: 0.1~0.3℃/W
soldered: 0.05~0.1°C/W
バウンディング: 0.2-0.5°C/W