Thermische Rekenmachine
Onbegrepen van Thermische Beheer
Thermische Basis
Gemakkelijke thermische beheer is cruciaal voor de reliabletijd en prestaties van semiconductoren.
- Kerntemperatuur Tj
- Kas Temperatuur Tc
- Verwarmingskuiptemperatuur Ts
- Omgevings temperatuur Ta
2. Thermische Energieberekeningen
Hoe temperatuurenergie te berekenen in verschillende situaties:
| Energie Type | Formule | Eenheidstelsels |
|---|---|---|
| Temperatuur | Q = m × c × ΔT | Energie J |
| Van kinetische energie | Kwantiteit = Kinetische energie × efficiëntie | Joules J |
Thermische Verzweging
Thermische weerstand wordt de weerspanning tegen het stromen van hitte genoemd:
Tj = Ta + P × θja
θja = θjc + θcs + θsa
waar:
- θja: Verbindingsspanning naar omgeving
- θJC: Verbindingsovergang van de smeltplek naar het geval
- θcs: Kast tot afvoer
- Thermische temperatuur van het sink naar de omgevingstemperatuur
Thermische uitstrekkingAnalyse
Beperking de thermische uitbreiding van verschillende materialen:
Deltaspanning = α × Lengte × Temperatuurverandering
- linjaair uitbreidingscoëfficiënt
- Original lengte
- ΔT: Temperatuurverandering
Stoffencoëfficiënten:
- Staal: 11-13 × 10^-6/°C
- Aluminium: 23-24 × 10⁻⁶/°C
- Koper: 16-17 × 10⁻⁶/°C
- Glazur: 8-9 × 10−6/°C
Thermisch gelijkweiging
Hoe thermische gelijkertemperatuur te berekenen:
| Systeemtype | Formule | voorbeeld |
|---|---|---|
| Twee Lichamen | Metalsysteem water | |
| Veel lichaamen | Tf = ∑mɪcɪt/∑mɪcɪt | Complex systeemen |
Thermische Efficiëntie
Hoe thermische efficiëntie te berekenen in verschillende systemen:
| SysteemsType | Formule | Gemiddelde waarde |
|---|---|---|
| Warmtuinmotor | η = Qh - Qc/Qh | 30-60% |
| Tijd cycle | η = Wnet / Qin | 35-45% becomes: |
Thermische Grenslaag
Berekening van de thermische grenslaagdikte:
Laminaire Stroom
δt = 5x / √Rex × Pr
- Reynoldsnummer
- Prandtlgetal
- X: Afstand tot leidende rand
Sleutelparameters
- Gedragings snelheid
- Vluchtigheidseigenschappen
- Bovenoppervlaktemperatuur
- Verwarmingstransfercoëfficiënt
Thermische tijdsconstante
Beheer van de thermische respons tijd
| Parameter | Formule | Toepassing |
|---|---|---|
| Tijdconstante | τ = R × C | Uitstekende respons op transientes |
| Temperatuurstijging | Tt = Tf1 - e^-t/τ | Dynamische gedrag |
Thermische Stressanalyse
Hoe thermische belasting in materialen te berekenen:
| Parameter | Formule | Overwegingen |
|---|---|---|
| Thermische Stres | σ = E × α × ΔT | Materiaal eigenschappen |
| Deversie Energie | U = σ²/2E × V | Geluidseffecten |
12. PCB Thermostatische Ontwerp
Verwarmingscalculaties en overwegingen op PCB:
Via Thermische Weerstand:
Thermische weerstand Rth = Wisselstroomgeleidingsvermogen / kleinste spanning × Oppervlak × aantal laagjes
- Aantal viersnijders
- Een: Kruissectie
- k: Koperconductiviteit
Termonederingontwerp:
- Spreekbreedte berekening
- Luchtkloofafstand
- Koperdikte
- Connectiehoek
Thermische geluidscalcules
Beheer van thermische geluiden in elektronische systeem
| Parameter | Formule | Aantekeningen |
|---|---|---|
| Ruisvoltage | Vn = sqrt4*k*T*R*B | Johnson-geluid |
| Guiselichtstrekking Stromvermogen | Pn = kTB | Beschikbare macht |
8. Ontwerprichtlijnen
Beleid voor thermische ontwerp
- Temporelreservemarge typisch 20%.
- Verwarmingsreductie van de spanning
- Gezonde componentruimte
- Luchtkalibratie optimalisatie
- Thermische meetpunten
- Gevallen analyses
Snel Referentie
Gemiddelde Waarden
Thermische breedte: 0,5-5 °C/W
Thermische spanningsoverdracht: 0,2-1°C/W
θsa: 1-50°C/W
Tmax: 125-150°C
Thermische Verbindingsstoffen
Siliconen: 0,7 - 3,0 W/m·K
Thermische Leidingsvermogen: 3 - 8 W/m·K
Smeltstof: 40-80 W/m·K
Designtips
- Gebruik een juiste thermisch bindmiddel.
- Zorg ervoor voor een goed oppervlakcontact
- Aandachtig kiezen voor de richting van luchtstroom
- • Toewaken kritische punten
- • Voeg temperatuursensoren toe
- *Beheerplan*