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 Contact0.5-1.0Poor thermal transfer
Thermal Paste0.2-0.3Good for uneven surfaces
Thermal Pad0.3-0.5Easy to apply
Liquid Metal0.1-0.2Excellent 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。

TypeFormulaApplication
SeriesRtotal = R1 + R2 + R3Single path heat flow
Parallel1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2Multiple heat paths
ComplexMixed calculationReal-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
TypePerformanceApplications
StampedBasicLow-power devices
ExtrudedGoodMedium-power devices
ForgedExcellentHigh-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